JP7101792B2 - Methods and systems for wireless power transfer - Google Patents
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Description
本発明は、概して、ワイヤレス電力供給分野に関し、より具体的には、ワイヤレス電力供給分野における新規かつ有用な方法およびシステムに関する。 The invention generally relates to the field of wireless power supply, and more specifically to new and useful methods and systems in the field of wireless power supply.
関連出願の相互参照
本出願は、2018年3月8日に出願された米国仮出願第62/640,269号、2018年9月11日に出願された米国仮出願第62/729,860号、2018年11月27日に出願された米国仮出願第62/772,052号、並びに、2018年11月28日に出願された米国仮出願第62/772,425号の利益を主張するものであり、それらの各々は、引用によりその全体が本明細書中に援用されるものとする。
Mutual reference to related applications This application is a US provisional application No. 62 / 640,269 filed on March 8, 2018, and a US provisional application No. 62 / 729,860 filed on September 11, 2018. , Claiming the interests of US Provisional Application No. 62 / 772,052 filed November 27, 2018, and US Provisional Application No. 62 / 772,425 filed November 28, 2018. And each of them is incorporated herein by reference in its entirety.
本出願は、2018年6月6日に出願された米国特許出願第16/001,725号に関連しており、その全体が引用により本明細書中に援用されるものとする。 This application is in connection with US Patent Application No. 16/001,725, filed June 6, 2018, which is incorporated herein by reference in its entirety.
一般的なワイヤレス電力供給システムは、ビームフォーミング構成に限定されており、高性能の結果が得られない場合がある。したがって、ワイヤレス電力供給分野では、ワイヤレス電力供給のための新規かつ有用な方法およびシステムを生み出す必要がある。 Typical wireless power supply systems are limited to beamforming configurations and may not provide high performance results. Therefore, in the field of wireless power supply, there is a need to create new and useful methods and systems for wireless power supply.
本発明の好ましい実施形態の以下の説明は、本発明をそれらの好ましい実施形態に限定することを意図するものではなく、当業者が本発明を製造および使用することを可能にすることを意図している。 The following description of preferred embodiments of the invention is not intended to limit the invention to those preferred embodiments, but is intended to allow one of ordinary skill in the art to manufacture and use the invention. ing.
1.概要
ワイヤレス電力供給のための方法は、好ましくは、(例えば、図1Aおよび/または図3に示すように)送信機-受信機の近接度を判定するステップS100と、伝送パラメータを評価するステップS400と、および/または伝送計画に基づいて電力を伝送するステップS700とを含む。ワイヤレス電力供給のためのシステムは、好ましくは、(例えば、図2A~図2Dに示すように)複数の受信機および1または複数の送信機を含む。しかしながら、本システムおよび/または本方法は、追加的または代替的に、他の任意の適切な要素を含むことができる。本方法は、好ましくは、上述したシステムを使用して実行されるが、追加的または代替的には、他の任意の適切なシステムを使用して実行することができる。
1. 1. Overview The method for wireless power supply preferably includes step S100 for determining transmitter-receiver proximity (eg, as shown in FIGS. 1A and / or FIG. 3) and step S400 for evaluating transmission parameters. And / or includes step S700 to transmit power based on the transmission plan. A system for wireless power supply preferably includes a plurality of receivers and one or more transmitters (eg, as shown in FIGS. 2A-2D). However, the system and / or the method may additionally or alternatively include any other suitable element. The method is preferably performed using the system described above, but may additionally or optionally be performed using any other suitable system.
典型的な方法およびシステムを使用して効率的なワイヤレス電力供給のための送電設定を決定することは、困難であり、かつ/または非常に時間がかかることがある。候補の送電設定の評価には、時間がかかる(例えば、1~100ミリ秒以上を必要とする)場合がある。加えて、送電設定には、通常、多数のパラメータが含まれるため、探索空間が非常に大きく、その完全な探索を効果的に行うことができなくなる可能性がある。さらに、システムの要素および周囲の要素はより頻繁に移動する可能性があり、それにより、以前の解が無効となり、新しい探索を必要とする可能性がある。これらの問題に照らして、本発明者等は、迅速に求められた解(例えば、限界または最適な結果の閾値範囲内の送電をもたらす解)が、長い探索時間の後にしか見い出されないグローバルに最適な解よりも優れている可能性があることを発見した。 Determining transmission settings for efficient wireless power transfer using typical methods and systems can be difficult and / or very time consuming. Evaluating a candidate transmission setting can be time consuming (eg, requiring 1-100 ms or more). In addition, the transmission settings typically include a large number of parameters, which can result in a very large search space that makes it impossible to effectively search for it. In addition, elements of the system and surrounding elements may move more frequently, thereby invalidating previous solutions and requiring new searches. In light of these problems, we, etc., globally find solutions that are quickly sought (eg, solutions that result in transmission within the threshold range of limits or optimal results) only after a long search time. We have found that it may be better than the optimal solution.
2.利点
本方法は、許容可能なかつ/または望ましい送電設定を決定するのに必要な時間を大幅に短縮することができる。第一に、本方法は、局所探索または確率的グローバル探索の実行を含むことができ、通常、決定論的グローバル探索よりも遥かに短い時間で十分な解を見付けることができる。さらに、本方法は、受信機のサブセット(例えば、一対の受信機のような受信機グループ)の目的関数のみに基づく多目的探索を実行するステップを含むことができ、それは、典型的には、そのような受信機すべて、(例えば、2、3、4、5、10、5~10、10~30、30超など、閾値数の受信機よりも多い)特に多数の受信機の目的関数に基づく多目的探索よりも遥かに短い時間で十分な解を見付けることができる(例えば、様々な受信機グループについての複数の最適設定を採用して、多くの受信機への十分な電力供給を達成することができる)。この探索時間の短縮により、多くの場合(例えば、要素の向きが変化するシステムにおいて)、非常に優れたエネルギー伝送結果が得られる。
2. 2. Advantages This method can significantly reduce the time required to determine acceptable and / or desirable transmission settings. First, the method can include performing a local search or a stochastic global search, and can usually find a sufficient solution in a much shorter time than a deterministic global search. Further, the method can include performing a multi-objective search based solely on the objective function of a subset of receivers (eg, a group of receivers such as a pair of receivers), which typically includes its. All such receivers, especially based on the objective function of a large number of receivers (more than a threshold number of receivers, such as 2, 3, 4, 5, 10, 5-10, 10-30, over 30). A sufficient solution can be found in a much shorter time than a multi-purpose search (for example, adopting multiple optimum settings for various receiver groups to achieve sufficient power supply to many receivers. Can be done). This reduction in search time often results in very good energy transmission (eg, in systems where the orientation of the elements changes).
第二に、(例えば、局所探索および/またはグローバル探索中の)送電設定の評価は、設定に従って送信機を構成し、設定を使用して送電の結果を(例えば、受信機において)測定し、かつ/または様々なエンティティ間で結果を伝達する(例えば、受信機から送信機に結果を送信する)必要性に起因して、時間がかかる可能性がある。そのような時間消費を低減するために、本方法は、任意選択的に、評価(例えば、結果)および/または関連する情報(例えば、最適化探索が現在実行されているような現在検討中の1または複数の受信機と、および送信機へのワイヤレス通信リンクを有する他の受信機などのシステムの他の任意の適当な受信機との両方)を推定および/またはキャッシュすることを含むことができ、それにより完全な評価の代わりに推定および/またはキャッシュされた値の高速探索が可能となる。 Second, the evaluation of the transmission settings (eg during local search and / or global search) configures the transmitter according to the settings and uses the settings to measure the transmission results (eg at the receiver). And / or due to the need to communicate the results between various entities (eg, send the results from the receiver to the transmitter), it can be time consuming. To reduce such time consumption, the method is currently under consideration, optionally, for evaluation (eg, results) and / or related information (eg, optimization search is currently being performed). May include estimating and / or caching) one or more receivers and any other suitable receiver in the system, such as other receivers that have a wireless communication link to the transmitter. It can, which allows fast search for estimated and / or cached values instead of full evaluation.
第三に、送電最適化手法(例えば、パラメータに関連付けられた測定結果に基づく伝送パラメータの最適化などのリアルタイム最適化手法)を採用することにより、環境および/またはシステム構成における潜在的な変化にもかかわらず、受信機および/または送信機アンテナにおけるスーパーゲイン動作の励起および/または維持が可能になる。さらに、送電に純音(および/または実質的に純音)信号を使用すると、そのようなアンテナに典型的に関連する(例えば、このようなアンテナ内および/またはその周囲に通常生成される高エネルギーのエバネセント場から生じる)狭い帯域幅(例えば、分数インピーダンス帯域幅)にもかかわらず、そのようなスーパーゲインアンテナの使用を可能にすることができる。スーパーゲインアンテナは、一般的なアンテナよりも遥かに高い利得を示すことができ、それにより、例えば、電力伝送速度の増加および/または受信機および/または送信機のサイズの縮小が可能になる。しかしながら、本方法およびシステムは、追加的または代替的には、他の任意の適切な利点を与えることができる。 Third, by adopting transmission optimization techniques (eg, real-time optimization techniques such as transmission parameter optimization based on measurement results associated with parameters), potential changes in the environment and / or system configuration can be achieved. Nevertheless, it is possible to excite and / or maintain supergain operation at the receiver and / or transmitter antenna. In addition, the use of pure tone (and / or substantially pure tone) signals for transmission is typically associated with such antennas (eg, the high energy normally produced in and / or around such antennas). Despite the narrow bandwidth (eg, fractional impedance bandwidth) resulting from the evanescent field, it is possible to enable the use of such supergain antennas. Supergain antennas can exhibit much higher gains than typical antennas, which allows, for example, to increase power transmission rates and / or reduce the size of receivers and / or transmitters. However, the methods and systems may, in addition or alternative, provide any other suitable advantage.
3.システム
システムの1または複数の送信機は、好ましくは、送信アンテナなどの1または複数の送信要素(例えば、RFおよび/またはマイクロ波電力などの電磁放射を伝送するように構成された要素)を含む。アンテナおよび/または他の送信要素は、狭帯域要素(例えば、50、75、100、125、150、200、250、500、30~100、100~150、150~300、300~1000、または1000超などの閾値より大きいQ値)、広帯域要素(例えば、5、10、20、30、50、75、100、125、150、1~5、5~15、15~30、30~50、50~100、100~150、150~300、300~1000、または1未満などの閾値より小さいQ値)、および/または他の任意の適切な帯域幅を有する。送信要素は、任意選択的に、(例えば、送信要素の送信および/または共振周波数を制御するように構成された)1または複数の周波数適応要素を含むことができる。いくつかの実施形態では、送信要素が、2018年6月6日に出願された「Method and System for Wireless Power Delivery」を発明の名称とする米国特許出願第16/001,725号に(例えば、システムの送信要素に関して)記載されているような1または複数の要素を含むが、この出願は、本明細書中にその全体が引用により本明細書に援用されるものとする。
3. 3. System One or more transmitters in a system preferably include one or more transmitting elements such as transmitting antennas (eg, elements configured to transmit electromagnetic radiation such as RF and / or microwave power). .. Antennas and / or other transmitting elements are narrowband elements (eg, 50, 75, 100, 125, 150, 200, 250, 500, 30-100, 100-150, 150-300, 300-1000, or 1000). Q value larger than threshold such as super), wideband element (eg 5, 10, 20, 30, 50, 75, 100, 125, 150, 1-5, 5-15, 15-30, 30-50, 50 It has a Q value less than a threshold, such as -100, 100-150, 150-300, 300-1000, or less than one), and / or any other suitable bandwidth. The transmit element may optionally include one or more frequency adaptive elements (eg, configured to control the transmit and / or resonant frequency of the transmit element). In some embodiments, the transmitting element is in US Patent Application No. 16 / 001,725 with the title of the invention "Method and System for Wireless Power Delivery" filed June 6, 2018 (eg,). Includes one or more elements as described (with respect to the transmitting elements of the system), but this application is incorporated herein by reference in its entirety.
送信要素は、好ましくは、位相および/または振幅制御可能な要素など、複数の制御可能な(例えば、適応的な)送信要素(例えば、ループ、モノポール、ダイポールなど)を含む。例えば、送信要素は、1または複数の制御可能な(例えば、適応的な)アンテナアレイ(例えば、線形アレイ、平面アレイ、3次元アレイなど;フェーズドアレイ、電子的に制御可能なアレイなど)を規定することができる。 The transmitting element preferably includes a plurality of controllable (eg, adaptive) transmitting elements (eg, loops, monopoles, dipoles, etc.), such as phase and / or amplitude controllable elements. For example, the transmitting element defines one or more controllable (eg, adaptive) antenna arrays (eg, linear arrays, planar arrays, three-dimensional arrays, etc .; phased arrays, electronically controllable arrays, etc.). can do.
送信要素は、好ましくは、複数のアクティブ要素(例えば、給電によって能動的に駆動されるように構成されたアンテナなどの要素)を含み、より好ましくは、独立して制御可能なアクティブアンテナ(例えば、各アクティブアンテナは、システムの他のすべてのアクティブアンテナから独立して個別に制御することができ;アクティブアンテナのグループを、一緒に制御することができ、各グループを、他のすべてのグループから独立して制御可能である等)を含む。第1の態様では、各アクティブアンテナが駆動される振幅および/または位相を、(例えば、各アクティブアンテナの別個のIQ変調器または位相シフタを介して)独立して制御することができる。第2の態様では、アクティブアンテナが1または複数のアンテナグループに分けられ、グループのアンテナが(例えば、各グループの単一のIQ変調器または位相シフタを介して)一緒に制御される。例えば、グループのアンテナは、互いに対して固定された位相オフセット(例えば、グループのすべてのアンテナが互いに同じ位相を有するようなゼロオフセット;非ゼロオフセット等)を有することができる(例えば、固定された位相オフセットは、IQ変調器または位相シフタと各アンテナとの間のトレース長の差によって定義される)。しかしながら、アクティブアンテナは、追加的または代替的には、他の任意の適切な方法で構成することができる。 The transmitting element preferably comprises a plurality of active elements (eg, elements such as antennas configured to be actively driven by a feed), and more preferably an independently controllable active antenna (eg, an independently controllable active antenna). Each active antenna can be controlled independently and individually from all other active antennas in the system; groups of active antennas can be controlled together and each group can be controlled independently of all other groups. And can be controlled, etc.). In the first aspect, the amplitude and / or phase in which each active antenna is driven can be controlled independently (eg, via a separate IQ modulator or phase shifter for each active antenna). In the second aspect, the active antenna is divided into one or more antenna groups, and the antennas in the group are controlled together (eg, via a single IQ modulator or phase shifter in each group). For example, the antennas of a group can have a fixed phase offset with respect to each other (eg, zero offset such that all antennas of the group have the same phase with each other; non-zero offset, etc.) (eg, fixed). The phase offset is defined by the difference in trace length between the IQ modulator or phase shifter and each antenna). However, the active antenna can be additionally or optionally configured by any other suitable method.
送信要素は、追加的または代替的には、1または複数のパッシブアンテナ(例えば、アクティブアンテナのうちの1または複数の電気的および/または共振的に結合され、それにより送信機の伝送特性を変更するように構成されたもの)を含むことができる。一例では、システムが、1または複数のパッシブアンテナの1または複数の電気的コンポーネント(例えば、抵抗器、コンデンサおよび/またはインダクタなどのパッシブコンポーネント;1または複数のアクティブアンテナおよび/または他のパッシブアンテナなどのアンテナ等)への電気的結合(例えば、接続、共振結合など)および/または分離を(例えば、ソフトウェア制御スイッチのようなスイッチを介して;可変コンデンサのような可変電気特性を有する要素等を介して)制御するように構成される。第1の例では、複数のパッシブアンテナを(例えば、2以上のそのようなアンテナを電気的に接続するように動作可能なスイッチを介して)互いに電気的に接続および/または切断することができる。第2の例では、可変キャパシタ(例えば、バラクタ)および/または他の可変(例えば、連続可変)要素が、1または複数のパッシブアンテナに電気的に結合(例えば、電気的に接続)され、それにより、パッシブアンテナの負荷の制御および/またはアレイ内の他のアンテナ(例えば、他のパッシブアンテナ、アクティブアンテナなど)へのそれらの結合および/またはそれらの給電を可能にする(例えば、アンテナに結合された可変要素のうちの1または複数の特性を変化させることが、アレイのネットパターンを制御するように機能し得る)。この第2の例の特定の例では、アダプティブアンテナアレイが、単一のアクティブアンテナおよび複数のパッシブアンテナを含み、パッシブアンテナのうちの1または複数が、1または複数の可変コンポーネントに電気的に結合される。 Transmitting elements are additionally or alternatively coupled electrically and / or resonantly with one or more passive antennas (eg, one or more of the active antennas, thereby altering the transmission characteristics of the transmitter. Can be configured to: In one example, the system has one or more electrical components of one or more passive antennas (eg, passive components such as resistors, capacitors and / or inductors; one or more active antennas and / or other passive antennas, etc. Electrical coupling to (eg, connection, resonant coupling, etc.) and / or separation (eg, via a switch such as a software controlled switch; elements with variable electrical properties such as variable capacitors, etc.) It is configured to control (via). In the first example, multiple passive antennas can be electrically connected and / or disconnected from each other (eg, via a switch that can operate to electrically connect two or more such antennas). .. In the second example, a variable capacitor (eg, varactor) and / or other variable (eg, continuously variable) element is electrically coupled (eg, electrically connected) to one or more passive antennas, which Allows control of the passive antenna load and / or their coupling to other antennas in the array (eg, other passive antennas, active antennas, etc.) and / or their feeding (eg, coupling to an antenna). Changing the properties of one or more of the variable elements made can function to control the net pattern of the array). In a particular example of this second example, the adaptive antenna array comprises a single active antenna and multiple passive antennas, one or more of the passive antennas being electrically coupled to one or more variable components. Will be done.
本明細書ではアンテナ(例えば、アクティブアンテナ、パッシブアンテナなど)と称するが、当業者であれば、送信要素が、追加的または代替的に、他の任意の適切なタイプの送信要素(例えば、アクティブ送信要素、パッシブ送信要素など)を含むことができることを認識するであろう。本明細書ではアンテナアレイと称するが、当業者であれば、送信要素が、追加的または代替的に、他の任意の適切な送信要素のアレイおよび/または他の任意の適切な配列(例えば、アレイ以外の配列、例えば、非周期的な配列など)の送信要素を含むことができることを認識するであろう。 Although referred to herein as antennas (eg, active antennas, passive antennas, etc.), those skilled in the art will appreciate that the transmitting element is, in addition or alternative, any other suitable type of transmitting element (eg, active). You will recognize that it can include transmit elements, passive transmit elements, etc.). Although referred to herein as an antenna array, one of ordinary skill in the art would have the transmitting element an additional or alternative array of any other suitable transmitting element and / or any other suitable array (eg, eg). You will recognize that it can contain transmit elements of arrays other than arrays, such as aperiodic arrays).
送信機は、好ましくは、1または複数の電力源に結合される(例えば、導電性ワイヤによって接続されるなど、電気的に結合されるか、電力を受信するように構成される)ことが好ましい。電源は、遠隔電源(例えば、電力網、外部発電機、外部蓄電デバイスなど)および/または蓄電モジュールを含むことができる(例えば、電力供給デバイスが1または複数の蓄電モジュールを含むことができる)。蓄電モジュールは、好ましくは、電池、より好ましくは二次電池、あるいは代替として一次電池を含むが、追加的または代替的には、コンデンサ(例えば、電池と組み合わせて高速放電を容易にするため)、燃料源(例えば、金属水素化物)を有する燃料電池、任意には熱源(例えば、放射性物質、燃料およびバーナーなど)を有する熱エネルギーコンバータ(たとえば、熱電子コンバータ、熱電コンバータ、機械的熱機関など)、機械的エネルギーコンバータ(例えば、振動エネルギーハーベスタなど)、太陽エネルギーコンバータおよび/または他の任意の適切な電源を含むことができる。二次電池は、リン酸リチウム化学反応、リチウムイオンポリマー化学反応、リチウムイオン化学反応、ニッケル金属水素化物化学反応、鉛酸化学反応、ニッケルカドミウム化学反応、金属水素化物化学反応、ニッケルマンガンコバルト化学反応、マグネシウム化学反応、または他の任意の適当な化学反応を含むことができる。一次電池は、リチウムチオニルクロライド化学反応、亜鉛炭素化学反応、塩化亜鉛化学反応、アルカリ化学反応、オキシニッケル水酸化物化学反応、リチウム鉄二硫化物化学反応、リチウムマンガン酸化物化学反応、亜鉛空気化学反応、酸化銀化学反応、または他の任意の適当な化学反応を含むことができる。 The transmitter is preferably coupled to one or more power sources (eg, electrically coupled, such as connected by conductive wires, or configured to receive power). .. The power source can include a remote power source (eg, power grid, external generator, external power storage device, etc.) and / or a power storage module (eg, the power supply device can include one or more power storage modules). The energy storage module preferably comprises a battery, more preferably a secondary battery, or an alternative primary battery, but additionally or optionally a capacitor (eg, to facilitate fast discharge in combination with the battery). A fuel cell with a fuel source (eg, metal hydride), optionally a thermal energy converter with a heat source (eg, radioactive material, fuel and burner, etc.) (eg, thermoelectronic converter, thermoelectric converter, mechanical heat engine, etc.) , Mechanical energy converters (eg, vibration energy harvesters, etc.), solar energy converters and / or any other suitable power source. Secondary batteries include lithium phosphate chemical reaction, lithium ion polymer chemical reaction, lithium ion chemical reaction, nickel metal hydride chemical reaction, lead acid chemical reaction, nickel cadmium chemical reaction, metal hydride chemical reaction, nickel manganese cobalt chemical reaction. , Magnesium chemistry, or any other suitable chemistry. Primary batteries include lithium thionyl chloride chemical reaction, zinc carbon chemical reaction, zinc chloride chemical reaction, alkali chemical reaction, oxynickel hydroxide chemical reaction, lithium iron disulfide chemical reaction, lithium manganese oxide chemical reaction, zinc air chemical reaction. , Silver oxide chemistry, or any other suitable chemistry can be included.
しかしながら、送信機は、追加的または代替的には、任意の適切な構成の他の任意の適切な要素を含むことができる。 However, the transmitter may additionally or optionally include any other suitable element of any suitable configuration.
本システムの受信機は、(例えば、送信機によって送信される電磁放射を受信するように構成された)1または複数のアンテナを含むことができる。受信機は、任意選択的に、1または複数のクライアントデバイス(例えば、バッテリおよび/またはバッテリ内蔵デバイス、例えばスマートフォンおよび/または他の電気および/または電子ユーザデバイス)を含むか、かつ/またはそれらクライアントデバイスと電気的に接続する(例えば、電力を伝送するように構成する)ことができる。必要に応じて、受信機は、例えば、1または複数のアンテナとクライアントデバイスとの間(例えば、1または複数のアンテナと、クライアントデバイスに接続するように構成された電気出力との間)に電気的に接続されたバッテリのような1または複数のバッファエネルギー貯蔵部(例えば、バッテリ)を含むことができ、それが、アンテナ(これは、不均一なレートおよび/または不均一な特性で電力を提供する可能性がある)とクライアントデバイス(これは、受信機などから一時的に切り離すことができ、実質的に一定のレートおよび/または実質的に一定の特性での電力供給を必要とし、かつ/またはそれからの利益をもたらし得る)との間のバッファとして機能することができる。いくつかの実施形態では、受信機が、2018年6月6日に出願された「System and Method for Wireless Power Reception」という発明の名称の米国特許出願第16/001,628号および/または2018年6月6日に出願された「Method and System for Wireless Power Delivery」という発明の名称の米国特許出願第16/001,725号に(例えば、システムの受信機に関して)記載されているような1または複数の要素を含む。それら出願の各々は、その全体が引用により本明細書に援用されるものとする。 The receiver of the system may include one or more antennas (eg, configured to receive electromagnetic radiation transmitted by the transmitter). The receiver optionally includes or / or clients of one or more client devices (eg, battery and / or battery-embedded devices such as smartphones and / or other electrical and / or electronic user devices). It can be electrically connected to the device (eg, configured to transmit power). If necessary, the receiver may supply electricity, for example, between one or more antennas and the client device (eg, between one or more antennas and an electrical output configured to connect to the client device). It can include one or more buffer energy stores (eg, a battery), such as a battery connected to an antenna, which powers at a non-uniform rate and / or non-uniform characteristics. It may provide) and a client device (which can be temporarily disconnected from the receiver etc., requires powering at a substantially constant rate and / or at a substantially constant characteristic, and / Or can serve as a buffer between). In some embodiments, the receiver is US patent application No. 16/001,628 and / or 2018 with the title of the invention "System and Method for Wireless Power Transfer" filed June 6, 2018. 1 or as described in US Patent Application No. 16 / 001,725 (eg, with respect to the receiver of the system) in the title of the invention "Method and System for Wireless Power Delivery" filed on June 6th. Contains multiple elements. Each of those applications shall be incorporated herein by reference in its entirety.
アンテナは、好ましくは、電力(例えば、受信機に送信される電磁放射、好ましくは、伝播または「遠方場」放射であるが、追加的または代替的に、エバネセントまたは「近接場」放射)を受信し、受信した電力を受信機に結合するように機能する。 The antenna preferably receives power (eg, electromagnetic radiation transmitted to the receiver, preferably propagating or "far-field" radiation, but additionally or alternatively, evanescent or "near-field" radiation). It functions to combine the received power with the receiver.
アンテナは、指向性アンテナ、無指向性アンテナおよび/または他の任意の適切なアンテナを含むことができる。アンテナは、狭帯域要素(例えば、50、75、100、125、150、200、250、500、30~100、100~150、150~300、300~1000、または1000超などの閾値より大きいQ値)、広帯域要素(例えば、5、10、20、30、50、75、100、125、150、1~5、5~15、15~30、30~50、50~100、100~150、150~300、300~1000、または1未満などの閾値より小さいQ値)および/または他の任意の適切な帯域幅を有する。いくつかの実施形態では、受信機および/または送信機のアンテナの一部またはすべて(例えば、アクティブアンテナ、パッシブアンテナなど)は、共振器の1または複数の密結合アレイを含むが、追加的または代替的には、疎結合アレイ、疎アレイ、単一の共振器および/または他の任意の適切なアンテナ素子を含むことができる。共振器は、共振ループ、交差共振器、スプリットリング共振器、電気誘導容量共振器、他の物理的に小さい共振器(例えば、それらの共振波長に比べて小さい共振器)、および/または他の任意の適切な共振器を含むことができる。しかしながら、共振器は、他の方法で構成することもできる。 Antennas can include directional antennas, omnidirectional antennas and / or any other suitable antenna. The antenna has a Q that is greater than a threshold such as a narrowband element (eg, 50, 75, 100, 125, 150, 200, 250, 500, 30-100, 100-150, 150-300, 300-1000, or more than 1000. Values), wideband elements (eg, 5, 10, 20, 30, 50, 75, 100, 125, 150, 1-5, 5-15, 15-30, 30-50, 50-100, 100-150, It has a Q value less than a threshold such as 150-300, 300-1000, or less than 1) and / or any other suitable bandwidth. In some embodiments, some or all of the receiver and / or transmitter antennas (eg, active antennas, passive antennas, etc.) include one or more tightly coupled arrays of resonators, but additionally or Alternatively, it can include a loosely coupled array, a loose array, a single resonator and / or any other suitable antenna element. Resonators include resonant loops, crossed resonators, split ring resonators, electrically induced capacitive resonators, other physically smaller resonators (eg, resonators smaller than their resonant wavelength), and / or other. Any suitable resonator can be included. However, the resonator can also be configured in other ways.
1または複数のアンテナは、任意選択的には、異なる向きで配置された複数のアレイ(および/または他の共振器構成)を含むことができ、これは、様々な偏波(例えば、直交偏波)の放射に効率的に結合するように機能することができる。第1の実施形態では、アンテナが、平行共振器層(例えば、平行共振器アレイ)を含み、各層が、異なる面内共振器配向(例えば、直交配向、斜めの角度に向けられる等)を有する。第2の実施形態では、アンテナが、非平行平面(例えば、直交平面、斜めの角度に向けられた平面など)の上に共振器を含む。しかしながら、1または複数のアンテナは、追加的または代替的には、他の任意の適切な共振器および/または他のアンテナ要素を含むことができ、他の任意の適切な配置を有することができる。1または複数のアンテナはメタマテリアルであるか、または他の任意の適切な構成を有することができる。 One or more antennas can optionally include multiple arrays (and / or other resonator configurations) arranged in different orientations, which may include various polarizations (eg, orthogonal bias). It can function to efficiently couple to the radiation of the wave). In a first embodiment, the antenna comprises a parallel resonator layer (eg, a parallel resonator array), where each layer has a different in-plane resonator orientation (eg, orthogonal orientation, oriented at an oblique angle, etc.). .. In a second embodiment, the antenna comprises a resonator on a non-parallel plane (eg, an orthogonal plane, a plane oriented at an oblique angle, etc.). However, the one or more antennas may additionally or optionally include any other suitable resonator and / or other antenna element and may have any other suitable arrangement. .. The one or more antennas may be metamaterials or have any other suitable configuration.
本明細書ではアンテナ(例えば、アクティブアンテナ、パッシブアンテナなど)と称するが、当業者であれば、受信機アンテナが、追加的または代替的に、他の任意の適切なタイプの受信要素を含むことができることを認識するであろう。 Although referred to herein as antennas (eg, active antennas, passive antennas, etc.), those skilled in the art will appreciate that the receiver antenna additionally or alternatively includes any other suitable type of receiving element. Will recognize that you can.
送信機および受信機は、追加的または代替的には、他の任意の適切な形態(例えば、音、光学など)でエネルギーを送信および/または受信するように、かつ/または他の任意の適切な役割を実行するように構成されるものであってもよい。一実施形態では、送信機のすべてまたは一部がさらに受信機として機能することができ、かつ/または受信機のすべてまたは一部がさらに送信機として機能することができる。例えば、システムは、複数の同等のデバイスを含むことができ、それらのデバイスの各々が、他のデバイスの各々に電力をワイヤレスで伝送し、他のデバイスの各々から電力を受け取ることができる。 Transmitters and receivers, in addition or alternatives, to transmit and / or receive energy in any other suitable form (eg, sound, optics, etc.) and / or any other suitable. It may be configured to perform various roles. In one embodiment, all or part of the transmitter may further function as a receiver and / or all or part of the receiver may further function as a transmitter. For example, a system can include multiple equivalent devices, each of which can wirelessly transmit power to each of the other devices and receive power from each of the other devices.
送信機および受信機はそれぞれ、好ましくは無線通信モジュールを含むが、追加的または代替的には、有線通信モジュールまたは他の任意の適切な通信モジュールを含むことができるか、あるいは通信モジュールを省略することができる。無線通信モジュールは、好ましくは、1または複数の無線通信プロトコル(例えば、WiFi、Bluetooth、BLE、NFC、RF、IR、Zigbee、Z波など)をサポートする(例えば、無線通信プロトコルを使用して通信を可能にする)。しかしながら、送信機および受信機は、追加的または代替的には、他の任意の適切な要素を含むことができる。 The transmitter and receiver each preferably include a wireless communication module, but may additionally or optionally include a wired communication module or any other suitable communication module, or omit the communication module. be able to. The wireless communication module preferably supports one or more wireless communication protocols (eg, WiFi, Bluetooth, BLE, NFC, RF, IR, Zigbee, Z-wave, etc.) (eg, communicating using the wireless communication protocol). To enable). However, transmitters and receivers may additionally or optionally include any other suitable element.
送信機および受信機は、好ましくは、互いに対して任意のおよび/または動的な配置を有する。一例では、システムが、固定位置の送信機と、複数の受信機とを含み、受信機の各々が、時間とともに位置および向き(例えば、送信機に対して、互いに等)において多くの変化を受ける。システムは、任意選択的に、他の近くの物体(例えば、ワイヤレス電力伝送に対する障害物)もシステムの要素に対して任意のおよび/または動的な配置を有することができる設定で配置されるようにしてもよい。しかしながら、システムは、他の任意の適切な配置を規定することができる。 The transmitter and receiver preferably have arbitrary and / or dynamic arrangements relative to each other. In one example, the system includes a transmitter in a fixed position and a plurality of receivers, each of which undergoes many changes over time in position and orientation (eg, with respect to the transmitter, etc.). .. The system is optionally placed in such a setting that other nearby objects (eg, obstacles to wireless power transfer) can also have arbitrary and / or dynamic placement with respect to the elements of the system. You may do it. However, the system can specify any other suitable placement.
RFに敏感なコンポーネント(例えば、敏感な電子機器)を有するクライアントデバイスの場合、1または複数の散逸要素(例えば、電力供給デバイスによって伝送されるRF電力に対する散逸性を有する要素)を、任意選択的には、RFに敏感なコンポーネント(および/または、入射RF強度を最小限に抑えることが望ましい他の任意の要素)の近傍に配置することができる。散逸要素のそのような配置によって、伝送最適化アルゴリズム(例えば、方法に関して以下に記載されるようなアルゴリズム)は、敏感なコンポーネントの近くに高いRF強度を生成する伝送条件を回避し、かつ/または敏感なコンポーネントの近くに高いRF強度を生成しない伝送条件を実現することができる。追加的または代替的には、負帰還受信機(例えば、上述した1または複数の受信機に加えて)を、任意選択的には、RFに敏感なコンポーネント(および/または入射RF強度を最小限に抑えることが望ましい他の任意の要素)の近傍に配置することができる。そのような負帰還受信機は、好ましくは、受信機に関して述べた要素の一部またはすべてを含む(かつ/または、クライアントデバイスに結合された受信機と無線通信モジュールなどのいくつかの要素を共有する)。例えば、負帰還受信機は、(例えば、RFに敏感なコンポーネントへの近接度を示すかつ/または関連するプログラミングなどの構成および/または識別子を除いて)上述した受信機と実質的に同一であってもよい。 For client devices with RF sensitive components (eg, sensitive electronic devices), one or more dissipative elements (eg, elements with dissipative properties for RF power transmitted by the power supply device) are optional. Can be placed in the vicinity of RF sensitive components (and / or any other element for which it is desirable to minimize incident RF intensity). Due to such placement of dissipative elements, transmission optimization algorithms (eg, algorithms as described below with respect to the method) avoid transmission conditions that produce high RF intensities near sensitive components and / or. Transmission conditions can be achieved that do not produce high RF intensities near sensitive components. Additional or alternative, negative feedback receivers (eg, in addition to one or more receivers mentioned above), optionally RF sensitive components (and / or minimal incident RF intensities). It can be placed in the vicinity of any other element) that should be suppressed to. Such a negative feedback receiver preferably contains some or all of the elements mentioned with respect to the receiver (and / or shares some elements such as a wireless communication module with the receiver coupled to the client device. do). For example, a negative feedback receiver is substantially identical to the receiver described above (except, for example, configurations and / or identifiers such as programming that indicate proximity to RF-sensitive components and / or related programming). You may.
いくつかの実施形態では、本システムは、2018年6月6日に出願された「Method and System for Wireless Power Delivery」という発明の名称の米国特許出願第16/001,725号に記載されているような1または複数の要素(および/またはシステム全体)を含む。この出願は、その全体が引用により本明細書に援用されるものとする。しかしながら、本システムは、任意の適切な構成の他の任意の適切な要素を追加的または代替的に含むことができる。 In some embodiments, the system is described in US Patent Application No. 16 / 001,725, entitled "Method and System for Wireless Power Delivery," filed June 6, 2018. Includes one or more elements (and / or the entire system) such as. This application is incorporated herein by reference in its entirety. However, the system may additionally or optionally include any other suitable element of any suitable configuration.
4.方法
4.1 送信機-受信機の近接度の判定
送信機-受信機の近接度を判定するステップS100は、(例えば、送信機から1または複数の受信機への)ワイヤレス電力供給の機会を示すように機能することができる。好ましくは、S100は、1または複数の送信機の範囲内にある(例えば、送信機との通信範囲内にある、送信機との通信が確立されている、送信機からの距離が閾値未満である、送信機からの電力を閾値より高いレートで受信できると予測される)受信機のセットを判定することを含む。例えば、S100は、1または複数の受信機が送信機の送信範囲(例えば、効率的な電力伝送、実質的な電力伝送、任意の測定可能な電力伝送などを可能にする範囲)内にあることの判定を含むことができる。送信機-受信機の近接度は、好ましくは、無線通信を使用して(例えば、送信機および受信機の無線通信モジュールを使用して)判定される。例えば、一方のデバイスは、他方のデバイスが近くにあることを、それらの間の無線通信の確立、無線通信信号強度(例えば、RSSI)、無線接続を介して遣り取りされる情報、および/または他の任意の適切な指標に基づいて判定することができる。
4. Method 4.1 Transmitter-Receiver Proximity Determination Transmitter-receiver proximity determination step S100 provides an opportunity for wireless power supply (eg, from the transmitter to one or more receivers). It can function as shown. Preferably, the S100 is within the range of one or more transmitters (eg, within the range of communication with the transmitter, with established communication with the transmitter, at a distance from the transmitter below the threshold). Includes determining a set of receivers (which are expected to be able to receive power from a transmitter at a rate higher than the threshold). For example, S100 is such that one or more receivers are within the transmission range of the transmitter (eg, a range that allows efficient power transmission, substantial power transmission, arbitrary measurable power transmission, etc.). Can include the determination of. Transmitter-receiver proximity is preferably determined using wireless communication (eg, using the transmitter and receiver wireless communication modules). For example, one device indicates that the other device is nearby, establishing wireless communication between them, wireless communication signal strength (eg RSSI), information exchanged over the wireless connection, and / or others. Can be determined based on any suitable indicator of.
送信機-受信機の近接度の判定S100は、追加的または代替的には、光学認識(例えば、送信機のカメラによってキャプチャされた画像内で近くの受信機を検出すること)、ユーザ入力(例えば、ボタン押下)の受信、ワイヤレス電力供給の変化の検出、および/または他の任意の適切な要素を含むことができる。例えば、電力を第1の受信機にワイヤレスで伝送する送信機は、第1の受信機に供給される電力の減少に基づいて、第2の受信機の到来を検出することができる。 Transmitter-Receiver Proximity Determination S100 additionally or alternatively includes optical recognition (eg, detecting nearby receivers in an image captured by the transmitter's camera), user input (eg, detecting nearby receivers). For example, it can include receiving a button press), detecting changes in wireless power supply, and / or any other suitable element. For example, a transmitter that wirelessly transmits power to a first receiver can detect the arrival of a second receiver based on a decrease in power supplied to the first receiver.
S100は、追加的または代替的には、受信機および/または1または複数の送信機に関する情報を決定するステップを含むことができる。情報は、デバイスの種類(例えば、モデル、シリアル番号など)、電力需要(例えば、バッテリ充電状態、現在の消費電力など)、推定(例えば、標準、計画、予測など)近接滞留時間、近接中の推定位置安定性(例えば、テーブル上での静止、ユーザの衣服ポケットでの移動など)、デバイス位置(例えば、三辺測量/三角測量、光学認識、視線近接センサ、デバイスIMU読み取り値、デバイスGPS読み取り値などに基づくもの)、および/または他の任意の適切な情報を含むことができる。しかしながら、S100は、追加的または代替的には、他の任意の適切な要素を含むか、または他の方法で実行することができる。 The S100 may additionally or optionally include a step of determining information about the receiver and / or one or more transmitters. Information includes device type (eg, model, serial number, etc.), power demand (eg, battery charge status, current power consumption, etc.), estimation (eg, standard, plan, forecast, etc.), proximity dwell time, and proximity. Estimated position stability (eg, resting on a table, moving in the user's clothing pocket, etc.), device position (eg, three-sided / triangulation, optical recognition, line-of-sight sensor, device IMU reading, device GPS reading) It can contain (based on values, etc.) and / or any other suitable information. However, S100 may additionally or alternatively include any other suitable element or may be performed in other ways.
4.2 伝送パラメータの評価
伝送パラメータ値の評価S400は、好ましくは、(例えば、送信機から受信機への)効率的な電力伝送を可能にすることができる1または複数の伝送パラメータ値のセット(伝送設定)を決定するように機能する。S400は、好ましくは、送信機-受信機の近接度の判定S100に応答して実行され、追加的または代替的には、伝送性能および/または必要性の変化の判定に応答して実行され得る。しかしながら、S400は、追加的または代替的には、他の任意の適切な時に実行され得る。伝送パラメータは、1または複数のアンテナの伝送位相(例えば、基準アンテナの伝送位相のような基準位相に対する)および/または伝送振幅、ビーム方向などのビームフォーミングパラメータ(例えば、方位角および極角のようなビーム方向を説明する角度)、他の空間パラメータ(例えば、高強度および/または低強度励起の領域の位置および/または向き)、スーパーゲイン受信機の種類、位置および/または向きなどのスーパーゲイン励起パラメータ、1または複数のアンテナに結合された抵抗、キャパシタンスおよび/またはインダクタンスなどのパッシブアンテナパラメータ(例えば、電気コンポーネント結合パラメータ)および/または他の任意の適切なパラメータを含むことができる。第1の例では、伝送パラメータが、1または複数のアクティブアンテナおよび/またはアンテナグループ(例えば、ハードウェア定義のグループ、ソフトウェア定義のグループなど)の伝送位相および/または振幅、好ましくは(例えば、位相アンテナアレイまたは他のアダプティブアンテナアレイのようなアンテナアレイの)1または複数の送信機の各アクティブアンテナの伝送位相および/または振幅を含む。第2の例では、伝送パラメータが、アンテナによって規定される1または複数のビームフォーミングネットワーク(例えば、Rotmanレンズ、Butlerマトリックスなど)に関連するビームフォーミングパラメータを含む(例えば、ソフトウェア定義のアンテナグループのような1または複数のアンテナグループは、各々が別個のビームフォーミングネットワークを規定する)。第3の例では、伝送パラメータが、送信機(例えば、ハードウェアおよび/またはソフトウェア定義のアンテナグループなどの1または複数のアンテナグループが、それぞれ別個のスーパーゲイン構造を定義する)および/または受信機のアンテナによって規定される1または複数のスーパーゲイン構造(例えば、アンテナ、アレイなど)に関連するスーパーゲイン励起パラメータを含む。しかしながら、伝送パラメータは、追加的または代替的には、他の任意の適切なパラメータを含むことができる。
4.2 Evaluation of transmission parameters Evaluation of transmission parameter values S400 preferably is a set of one or more transmission parameter values that can enable efficient power transmission (eg, from transmitter to receiver). Functions to determine (transmission settings). The S400 is preferably performed in response to a transmitter-receiver proximity determination S100 and may additionally or optionally be performed in response to a determination of transmission performance and / or need changes. .. However, S400 may, in addition or alternative, be performed at any other suitable time. Transmission parameters include the transmission phase of one or more antennas (eg, with respect to a reference phase such as the transmission phase of a reference antenna) and / or beam forming parameters such as transmission amplitude, beam direction (eg, azimuth and polar angles). Supergain such as angle that describes the beam direction), other spatial parameters (eg, position and / or orientation of the region of high intensity and / or low intensity excitation), supergain receiver type, position and / or orientation. It can include excitation parameters, passive antenna parameters such as resistance, capacitance and / or inductance coupled to one or more antennas (eg, electrical component coupling parameters) and / or any other suitable parameter. In the first example, the transmission parameters are the transmission phase and / or amplitude of one or more active antennas and / or antenna groups (eg, hardware-defined groups, software-defined groups, etc.), preferably phase (eg, phase). Includes the transmission phase and / or amplitude of each active antenna of one or more transmitters (of an antenna array such as an antenna array or other adaptive antenna array). In the second example, the transmission parameters include beamforming parameters associated with one or more beamforming networks defined by the antenna (eg, Rotman lens, Butler matrix, etc.) (eg, like a software-defined antenna group). One or more antenna groups, each defining a separate beamforming network). In the third example, the transmission parameters are transmitter (eg, one or more antenna groups, such as hardware and / or software-defined antenna groups, each defining a separate supergain structure) and / or receiver. Includes super gain excitation parameters associated with one or more super gain structures (eg, antennas, arrays, etc.) defined by the antenna of. However, the transmission parameters may additionally or optionally include any other suitable parameters.
伝送パラメータの評価S400は、任意選択的には、1または複数のアンテナグループ(例えば、ソフトウェア定義アンテナグループ)を決定するステップを含むことができ、それは、伝送パラメータ空間の次元を低減するために使用され得る(例えば、伝送パラメータによって定義される空間は、部屋などの空間領域内の物体の位置および/または向きによって規定される物理的空間とは異なる)。例えば、各アクティブアンテナに関連するパラメータ(例えば、伝送位相および/または振幅)を独立して制御するのではなく、伝送パラメータ空間の次元を、各アンテナグループに関連するパラメータ(例えば、伝送位相および/または振幅、ビームフォーミングパラメータ、スーパーゲイン励起パラメータなど)に減らすことができる。第1の実施形態では、(例えば、送信機の特性に基づいて;固定位置に設置された送信機など、送信機の近くの固定要素の特性に基づいて)グループが予め定義される。第2の実施形態では、グループが、統計的分析および/または機械学習技術などに基づいて(例えば、システムの1または複数の受信機において受信された無線電力に関連するデータなど、以下に説明するように求められるデータを使用して)動的に決定される。例えば、主成分分析および/またはクラスタリング手法(例えば、k-meansクラスタリング、X-meansクラスタリング、スペクトルクラスタリングなど)は、アンテナグループを決定するために使用することができる(例えば、高度に相関するアンテナおよび/またはアンテナパラメータが一緒にグループ化され、クラスタのアンテナが一緒にグループ化される等である)。しかしながら、アンテナグループは、追加的または代替的には、他の任意の適切な方法で決定することができ、あるいはアンテナグループが決定されない場合もある。 Evaluation of transmission parameters S400 can optionally include the step of determining one or more antenna groups (eg, software-defined antenna groups), which are used to reduce the dimension of the transmission parameter space. (For example, the space defined by the transmission parameters is different from the physical space defined by the position and / or orientation of an object in a space area such as a room). For example, instead of controlling the parameters associated with each active antenna (eg, transmission phase and / or amplitude) independently, the dimension of the transmission parameter space is controlled by the parameters associated with each antenna group (eg, transmission phase and / or). Or it can be reduced to amplitude, beamforming parameters, super gain excitation parameters, etc.). In the first embodiment, groups are predefined (eg, based on the characteristics of the transmitter; based on the characteristics of a fixed element near the transmitter, such as a transmitter installed in a fixed position). In a second embodiment, the group describes below, such as data related to radio power received at one or more receivers of the system, based on statistical analysis and / or machine learning techniques and the like. (Using the required data) to be determined dynamically. For example, principal component analysis and / or clustering techniques (eg, k-means clustering, X-means clustering, spectral clustering, etc.) can be used to determine antenna groups (eg, highly correlated antennas and / Or antenna parameters are grouped together, cluster antennas are grouped together, and so on). However, the antenna group can be additionally or optionally determined by any other suitable method, or the antenna group may not be determined.
S400は、(例えば、図1Bに示すように)予備評価の実行S410と、受信機グループの決定S420と、多目的最適化の実行S430と、および/または伝送計画の決定S440とを含む。しかしながら、S400は、追加的または代替的には、他の任意の適切な方法で伝送パラメータを評価することを含むことができる。 S400 includes a preliminary evaluation execution S410 (eg, as shown in FIG. 1B), a receiver group determination S420, a multi-objective optimization execution S430, and / or a transmission plan determination S440. However, S400 can additionally or alternatively include evaluating transmission parameters in any other suitable way.
4.2.1 予備評価の実行
予備評価の実行S410は、好ましくは、伝送パラメータ空間と目的空間(例えば、各受信機への電力伝送を示す空間)内の点間のマッピングのセットを決定するように機能し、より好ましくは、それらの点が、1または複数の受信機への電力供給のための1または複数の効率的な伝送設定に近い(伝送パラメータ空間内にある)点を含む。S410は、好ましくは、送信機-受信機の近接度の判定S100に応答して実行されるが、追加的または代替的には、他の任意の適切な時に実行することができる。
4.2.1 Execution of Preliminary Evaluation Execution of Preliminary Evaluation S410 preferably determines a set of mappings between a transmission parameter space and a point in a target space (eg, a space indicating power transmission to each receiver). And more preferably, those points include points (within the transmission parameter space) that are close to one or more efficient transmission settings for powering one or more receivers. S410 is preferably performed in response to transmitter-receiver proximity determination S100, but may be additionally or optionally performed at any other suitable time.
S410は、好ましくは、1または複数の伝送設定を評価することを含む。各伝送設定は、好ましくは、2018年6月6日に出願された「Method and System for Wireless Power Delivery」という発明の名称の米国特許出願第16/001,725号に記載されているように(例えば、伝送パラメータ値の決定S200に関して記載されているように、特に候補の伝送パラメータ値の評価S220に関して記載されているように)評価される。この出願は、その全体が引用により本明細書に援用されるものとする。追加的または代替的には、他の任意の適切な方法で評価することが可能である。評価された各送信設定について、S410は、好ましくは、対応する評価空間値(例えば、送信機の通信範囲内の各受信機などの各受信機で受信された電力;受信機で受信された電力を、伝送電力または送信機で消費された電力などの伝送電力値で割ることにより計算される電力供給効率などの電力に比例する値など)を決定および/またはキャッシュすることを含む。 S410 preferably comprises evaluating one or more transmission settings. Each transmission setting is preferably described in US Patent Application No. 16 / 001,725 under the title of the invention "Method and System for Wireless Power Delivery" filed June 6, 2018 ( For example, as described for determination S200 of transmission parameter values, especially as described for evaluation S220 of candidate transmission parameter values). This application is incorporated herein by reference in its entirety. Additional or alternative, it can be evaluated by any other suitable method. For each evaluated transmission setting, S410 preferably has a corresponding evaluation space value (eg, power received by each receiver, such as each receiver within the communication range of the transmitter; power received by the receiver. Includes determining and / or caching (such as a value proportional to power, such as power supply efficiency, calculated by dividing by the transmission power value, such as transmission power or power consumed by the transmitter).
一実施例では、S410が、各受信機(例えば、送信機の通信範囲内の各受信機)について、その受信機のための最適な伝送設定を決定するために探索(例えば、単一値の目的関数探索)を実行することを含む。この探索は、好ましくは、他の受信機の性能を考慮することなく実行される。しかしながら、探索中の他の受信機(および/または任意の負帰還受信機)の性能(例えば、他の受信機によって受信された電力)に関連する情報は、(例えば、S410の一部として実行される探索などの後続の探索で使用するために、受信機グループの決定S420のために、かつ/または多目的最適化の実行S430などのために)好ましくは、決定および/またはキャッシュされる。探索は、2018年6月6日に出願された「Method and System for Wireless Power Delivery」という発明の名称の米国特許出願第16/001,725号に記載されているように(例えば、伝送パラメータ値S200の決定に関して記載されているように)実行することができ、かつ/または他の任意の適切な方法で実行することができる。この出願は、その全体が引用により本明細書に援用されるものとする。いくつかの実施形態では、この探索が、(例えば、局所最適探索の実行S230に関して米国特許出願第16/001,725号に記載されているように)局所最適探索に限定される一方、他の実施形態では、受信機の一部またはすべての探索が、(例えば、グローバル最適探索の実行S240に関して米国特許出願第16/001,725号に記載されているように)グローバル最適探索を含むことができる。 In one embodiment, S410 searches for each receiver (eg, each receiver within the communication range of the transmitter) to determine the optimal transmission settings for that receiver (eg, a single value). Includes performing objective function search). This search is preferably performed without considering the performance of other receivers. However, information related to the performance of the other receiver (and / or any negative feedback receiver) under search (eg, power received by the other receiver) is performed (eg, as part of S410). It is preferably determined and / or cached for use in subsequent searches, such as the search to be done, for the receiver group determination S420 and / or for the execution of the multi-objective optimization S430, etc.). The search is as described in US Patent Application No. 16 / 001,725 under the title of the invention "Method and System for Wireless Power Delivery" filed June 6, 2018 (eg, transmission parameter values). It can be performed (as described for the determination of S200) and / or can be performed in any other suitable way. This application is incorporated herein by reference in its entirety. In some embodiments, this search is limited to a local best-first search (eg, as described in US Patent Application No. 16/001,725 with respect to performing a local best-first search S230), while others. In embodiments, some or all of the receiver searches may include a global best-first search (eg, as described in US Patent Application No. 16/001,725 for performing a global best-first search S240). can.
追加的または代替的には、1または複数の他の受信機の性能を、この探索の実行中に考慮することができる。実施例では、探索の基礎となる目的関数が、複数の受信機の性能の関数(例えば、全体が引用により本明細書に援用される2018年6月6日に出願された「Method and System for Wireless Power Delivery」という発明の名称の米国特許出願第16/001,725号に記載されているような、各受信機で受信される電力の多変量関数および/または他の任意の適切な多変量関数)となり、かつ/または探索が、多目的探索であり得る(例えば、各目的関数が異なる受信機または異なる受信機セットに関連付けられている)。システムが1または複数の負帰還受信機(例えば、RFに敏感なコンポーネントに近接して配置された負帰還受信機)を含む変形例では、1または複数の負帰還受信機で受信された電力を、この探索の実行中に考慮することができる。例えば、1または複数の目的関数は、負帰還受信機のうちの1または複数への電力供給に関連する1または複数のペナルティ項を含むことができる(例えば、目的関数値が、負帰還受信機への電力供給を減少させることによって改善される)。 Additional or alternative, the performance of one or more other receivers can be considered during the execution of this search. In an embodiment, the objective function underlying the search is a function of the performance of multiple receivers (eg, the Method and System for, filed June 6, 2018, which is hereby incorporated by reference in its entirety. A multivariate function of the power received by each receiver and / or any other suitable multivariate, as described in US Patent Application No. 16 / 001,725, entitled "Wiless Power Delivery". Functions) and / or the search can be a multipurpose search (eg, each objective function is associated with a different receiver or a different set of receivers). In a variant where the system includes one or more negative feedback receivers (eg, negative feedback receivers placed in close proximity to RF sensitive components), the power received by one or more negative feedback receivers. , Can be considered during the execution of this search. For example, one or more objective functions can include one or more penalty terms related to powering one or more of the negative feedback receivers (eg, the objective function value is a negative feedback receiver). It is improved by reducing the power supply to).
しかしながら、S410は、追加的または代替的には、他の任意の適切な方法で予備評価を実行するステップを含むことができる。 However, S410 may additionally or optionally include the step of performing a preliminary evaluation in any other suitable manner.
4.2.2 受信機グループの決定
受信機グループの決定S420は、好ましくは、同じ伝送設定の下で良好に動作することができる(例えば、動作することが期待される)受信機の1または複数のグループを決定するように機能する。好ましくは、各受信機グループについて、それぞれのグループの各受信機への高速かつ/または効率的な(例えば、閾値を超える)電力伝送が達成される伝送設定を決定することが可能であると期待される。
4.2.2 Determination of receiver group Determination of receiver group S420 is preferably one of the receivers that can (eg, are expected to operate) well under the same transmission settings. It works to determine multiple groups. Preferably, for each receiver group, it is expected that it is possible to determine transmission settings that achieve high speed and / or efficient (eg, above threshold) power transfer to each receiver in each group. Will be done.
S420は、好ましくは、受信機グループのセットを決定することを含む。各グループは、好ましくは、少数の受信機(例えば、2または3の受信機)を含むが、追加的または代替的には、より多数の受信機(例えば、4、5、6~10、10超など)を含むことができる。受信機グループのセットは、好ましくは、すべての受信機に及ぶ(例えば、各受信機が少なくとも1の受信機グループに含まれる)。受信機グループは、解体することも、重複させることもできる。いくつかの例では、受信機グループの数が、受信機の数よりも多い(例えば、2倍、10倍よりも遙かに多い)(すなわち、各受信機が複数の受信機グループに属する)。 S420 preferably comprises determining a set of receiver groups. Each group preferably comprises a small number of receivers (eg, 2 or 3 receivers), but additionally or alternatively, a larger number of receivers (eg, 4, 5, 6-10, 10). Super etc.) can be included. The set of receiver groups preferably extends to all receivers (eg, each receiver is included in at least one receiver group). Receiver groups can be disassembled or duplicated. In some examples, the number of receiver groups is greater than the number of receivers (eg, much more than double or ten times) (ie, each receiver belongs to multiple receiver groups). ..
S420は、好ましくは、S410に応答して(例えば、S410の完了時に)実行されるが、追加的または代替的には、他の任意の適切な時に実行することができる。 S420 is preferably executed in response to S410 (eg, upon completion of S410), but may additionally or optionally be executed at any other suitable time.
S420は、好ましくは、特定の伝送設定の目的関数値など(例えば、各受信機で受信された電力、各受信機への電力伝送効率など)、S410で決定されたマッピングに基づいて実行される。例えば、S420は、各受信機の最適な伝送設定におけるすべての受信機(またはそのサブセット)の目的関数値(例えば、受信機1の最適な伝送設定、受信機2の最適な伝送設定、受信機3の最適な伝送設定など、最適な伝送設定におけるすべての受信機の目的関数値のセット)に基づいて実行することができる。S420は、追加的または代替的には、補間値(例えば、S430に関して後述するように決定された値)に基づいて実行することができる。しかしながら、受信機グループは、追加的または代替的には、他の任意の適切な情報に基づいて決定することができる。 S420 is preferably executed based on the mapping determined in S410, such as the objective function value of a particular transmission setting (eg, power received by each receiver, power transmission efficiency to each receiver, etc.). .. For example, S420 is an objective function value of all receivers (or a subset thereof) in the optimum transmission setting of each receiver (for example, the optimum transmission setting of receiver 1, the optimum transmission setting of receiver 2, and the receiver. It can be executed based on the set of objective function values of all receivers in the optimum transmission setting such as the optimum transmission setting of 3. S420 can be performed additionally or alternatives based on interpolated values (eg, values determined as described below for S430). However, the receiver group can be additionally or optionally determined based on any other suitable information.
第1の実施形態では、受信機グループは、パラメータ空間において互いに近接する最適な伝送設定を有する受信機に基づいて決定される。この実施形態の第1の例では、最適な伝送設定が互いに(例えば、伝送パラメータ空間において)閾値距離未満であるすべての受信機がグループ化される。第2の例では、予め設定された数の受信機(例えば、2または3の受信機など、各グループについて所望数の受信機)が、それらの最適伝送設定の近接度に基づいてグループ化される(例えば、各受信機は、最適伝送設定が自身の最適伝送設定に最も近い受信機とともにグループ化される)。 In the first embodiment, the receiver group is determined based on the receivers having the optimum transmission settings in close proximity to each other in the parameter space. In the first example of this embodiment, all receivers whose optimal transmission settings are less than a threshold distance from each other (eg, in the transmission parameter space) are grouped together. In the second example, a preset number of receivers (a desired number of receivers for each group, such as 2 or 3 receivers) are grouped based on their optimal transmission setting proximity. (For example, each receiver is grouped with the receiver whose optimal transmission setting is closest to its own optimal transmission setting).
第2の実施形態では、特定の伝送設定で十分な性能を有する受信機が一緒にグループ化される。この実施形態の第1のバリエーションでは、受信機が、特定の受信機の最適な伝送設定下での受信機の性能に基づいてグループ化される。このバリエーションの第1の例では、特定の受信機が、この伝送設定において閾値より高い性能を示す他のすべての受信機(または僅か1または2の他の受信機など、限られた数の受信機)と一緒にグループ化される。第2のバリエーションでは、特定の受信機が、特定の数(例えば、1または2など、予め設定された数)の他の受信機(例えば、この伝送設定で最も性能の良い受信機)とグループ化される。第2のバリエーションでは、複数の受信機が実質的に等しく(例えば、1%、5%、10%、25%、100%など、互いに閾値量の範囲内で)性能を発揮する伝送設定における受信機の性能が、好ましくは、受信機が閾値最小性能(例えば、閾値絶対量、または閾値相対量、例えば、最適な受信機性能の10、20、50、70、80、90、90、0~25、25~60、60~80、80~95、または95~100%など)を上回る性能を発揮する伝送設定に限定されると考えられる。このバリエーションでは、受信機性能を、絶対的な性能測定基準(例えば、受信電力)および/または相対的な性能測定基準(例えば、各受信機が、それ自体の最適な伝送設定の下での性能と比較される)に基づいて比較することができる。このバリエーションでは、実質的に等しく性能を発揮する受信機が、好ましくはグループを規定する。 In the second embodiment, receivers having sufficient performance at a particular transmission setting are grouped together. In the first variation of this embodiment, the receivers are grouped based on the performance of the receiver under the optimum transmission settings of a particular receiver. In the first example of this variation, a limited number of receivers, such as all other receivers (or just one or two other receivers) where a particular receiver performs above a threshold in this transmission setting. Grouped together with the machine). In the second variation, a particular receiver is grouped with a particular number of other receivers (eg, a preset number, such as 1 or 2) (eg, the best performing receiver in this transmission setting). Is made. In the second variation, reception in a transmission setting where multiple receivers perform substantially equally (eg, 1%, 5%, 10%, 25%, 100%, etc., within thresholds of each other). The performance of the machine is preferably such that the receiver has a minimum threshold performance (eg, absolute threshold or relative threshold, eg, optimal receiver performance of 10, 20, 50, 70, 80, 90, 90, 0- It is considered to be limited to transmission settings that exhibit better performance (25, 25-60, 60-80, 80-95, or 95-100%, etc.). In this variation, receiver performance is measured by absolute performance metrics (eg, received power) and / or relative performance metrics (eg, each receiver is performing under its own optimum transmission settings. Can be compared based on). In this variation, receivers that perform substantially the same performance preferably define a group.
第3の実施形態では、受信機のグループが、分類アルゴリズム(例えば、クラスタリングアルゴリズム)などの1または複数の統計的および/または機械学習技術を用いて決定される。グループ決定(例えば、クラスタリング)は、各受信機に最適な伝送設定に基づいて、既知のすべての伝送設定(例えば、S410の実行中に決定されたすべてのマッピング)に基づいて、かつ/または他の任意の適切な情報に基づいて実行することができる。クラスタリングは、例えば、k-meansクラスタリング、X-meansクラスタリング、スペクトルクラスタリングおよび/または他の任意の適切なクラスタリング手法を用いて実行することができる。 In a third embodiment, a group of receivers is determined using one or more statistical and / or machine learning techniques such as a classification algorithm (eg, a clustering algorithm). Group determination (eg, clustering) is based on all known transmission settings (eg, all mappings determined during the execution of S410) and / or others, based on the optimum transmission settings for each receiver. It can be done based on any appropriate information in. Clustering can be performed using, for example, k-means clustering, X-means clustering, spectral clustering and / or any other suitable clustering technique.
第4の実施形態では、受信機が、空間的な理由に基づいてグループ化される(例えば、物理的空間内で互いに近接する受信機が一緒にグループ化される)。受信機相互の近接度は、受信信号強度表示(RSSI)、空間センサ(例えば、受信機、送信機、補助デバイスなどの空間センサ)、画像データ(例えば、受信機、送信機、補助デバイスなどによってサンプリングされたもの)および/または他の任意の適切な情報(例えば、送信機-受信機の近接度の決定S100に関して述べたような情報)に基づいて決定することができる。 In a fourth embodiment, receivers are grouped for spatial reasons (eg, receivers that are close to each other in physical space are grouped together). The proximity between receivers depends on the received signal strength display (RSSI), spatial sensor (eg, spatial sensor such as receiver, transmitter, auxiliary device), image data (eg, receiver, transmitter, auxiliary device, etc.). It can be determined based on (sampled) and / or any other suitable information (eg, information as described for transmitter-receiver proximity determination S100).
第5の実施形態では、グループがランダムに決定される。第6の実施形態では、特定の1または複数のサイズ(例えば、すべてのペア、すべての3つ組、サイズ4のすべてのグループなど)のすべての可能性のある受信機グループが使用される。いくつかの例では、受信機グループが、本明細書にその全体が引用により援用される2018年11月28日に出願された米国仮出願第62/772,425号に記載されているように決定される。 In the fifth embodiment, the group is randomly determined. In the sixth embodiment, all possible receiver groups of a particular one or more sizes (eg, all pairs, all triads, all groups of size 4 and the like) are used. In some examples, as described in US Provisional Application No. 62 / 772,425, filed November 28, 2018, in which the receiver group is incorporated herein by reference in its entirety. It is determined.
S420は、任意選択的には、1または複数の受信機(例えば、十分に高い電力伝送を達成することが困難または不可能である受信機)を、如何なる受信機グループにも含めないことなどによって、検討から除外することを含むことができる。例えば、各受信機(またはそのサブセット)について、既知の伝送設定が何れも、閾値(例えば、予め定められた値、受信機の消費電力および/または充電状態に対する相対的な値、平均または最小の目的関数の最大値などの他の目的関数値に対する相対的な値など)よりも大きい目的関数値(検討中の受信機に関連付けられた目的関数に対する)を達成しない場合、その受信機を検討から除外することができる。しかしながら、受信機を、他の任意の適切な決定に基づいて、追加的または代替的に検討から除外することができる。 The S420 optionally does not include one or more receivers (eg, receivers for which it is difficult or impossible to achieve sufficiently high power transmission) in any receiver group. , Can include exclusion from consideration. For example, for each receiver (or a subset thereof), any known transmission setting is a threshold (eg, a predetermined value, a value relative to the receiver's power consumption and / or charge state, average or minimum. If you do not achieve an objective function value (relative to the objective function associated with the receiver under consideration) that is greater than (such as relative to other objective function values such as the maximum value of the objective function), then consider the receiver. Can be excluded. However, receivers can be additionally or alternatively excluded from consideration based on any other appropriate decision.
いくつかの実施形態では、S400が、任意選択的には、多目的最適化S430の実行中および/または実行後に(例えば、目的関数値などの多目的最適化の1または複数の結果に基づいて)受信機グループを決定するステップS420を含むことができる。例えば、S420を繰り返して、1または複数の予備的な多目的最適化の結果などに基づいて、受信機グループを修正する(かつ/または新しいグループを決定する)ことができる(例えば、この場合、S430が、ゆるい収束基準を用いて実行されたり、短い時間またはサイクル数などで実行されたりする)。第1の特定の例では、3台の受信機のグループに対する多目的最適化が適切な1または複数の伝送設定を見付けることができない場合、3台の受信機のうちの1台を、グループから除去することができ(かつ、例えば、新規または既存の受信機グループなどの異なるグループに追加して、かつそれ以外のグループに追加しない)。第2の特定の例では、いくつかの多目的最適化の結果が、潜在的に有益な可能性のある受信機グループを示している場合(例えば 多目的最適化が1または複数の伝送設定を評価し、それに対して、現在同じグループに割り当てられていない受信機などの複数の受信機が良好な性能を示し、かつ/または予備評価に基づいて受信機グループの決定に関して上述したような他の目的関数の態様を示す場合)、可能性のある受信機グループを受信機グループのセットに追加することができる(かつ、例えば、他のグループをそのまま変更せずに、新しいグループの受信機を1または複数の他のグループから除去することができる)。 In some embodiments, the S400 optionally receives during and / or after execution of the multi-objective optimization S430 (eg, based on one or more results of the multi-objective optimization such as objective function values). Step S420, which determines the machine group, can be included. For example, S420 can be repeated to modify (and / or determine a new group) receiver groups based on the results of one or more preliminary multi-objective optimizations (eg, in this case S430). However, it may be executed using loose convergence criteria, or it may be executed in a short time or the number of cycles). In the first particular example, if multi-objective optimization for a group of three receivers cannot find the appropriate transmission settings, remove one of the three receivers from the group. Can (and add to different groups, such as new or existing receiver groups, and not to other groups). In the second particular example, if the results of some multi-objective optimizations indicate a potentially beneficial receiver group (eg, multi-objective optimization evaluates one or more transmission settings). In contrast, multiple receivers, such as receivers that are not currently assigned to the same group, show good performance and / or other objective functions as described above for determining the receiver group based on preliminary evaluation. A possible receiver group can be added to the set of receiver groups (and, for example, one or more receivers in a new group without changing the other groups as is). Can be removed from other groups).
しかしながら、S420は、追加的または代替的に、他の任意の適切な方法で、他の任意の適切な時に、かつ/または他の任意の適切な情報に基づいて、受信機グループを決定するステップを含むことができる。 However, the S420 is an additional or alternative step of determining the receiver group in any other suitable way, at any other suitable time, and / or based on any other suitable information. Can be included.
4.2.3 多目的最適化の実行
多目的最適化の実行S430は、好ましくは、複数の効率の良い伝送設定(例えば、1または複数のパレート最適曲面に近い設定)を決定するように機能する。S430は、好ましくは、全体が引用により本明細書に援用される2018年6月6日に出願された「Method and System for Wireless Power Delivery」という発明の名称の米国特許出願第16/001,725号に記載されているように(例えば、多目的探索アプローチの使用に関して記載されているように)実行される。例えば、S430は、1または複数の多目的探索アプローチを使用してグローバル最適探索を実行することを含むことができる。
42.3 Execution of multi-objective optimization Execution of multi-objective optimization S430 preferably functions to determine a plurality of efficient transmission settings (eg, a setting close to one or more Pareto optimal surfaces). S430 is preferably US Patent Application No. 16/001,725 under the name of the invention "Method and System for Wireless Power Delivery" filed June 6, 2018, which is hereby incorporated by reference in its entirety. Performed as described in the issue (eg, as described for the use of the multipurpose exploration approach). For example, S430 can include performing a global best-first search using one or more multi-objective search approaches.
各受信機グループ(例えば、S420で決定された各グループ)またはそのようなグループのサブセットについて、S430は、好ましくは、そのグループの受信機のパレート最適曲面上および/またはその近傍の伝送設定を探索すること(例えば、検討中のグループに含まれない受信機の性能に関連する情報とは無関係に、好ましくは、決定および/またはキャッシュすること)を含む。受信機のグループのパレート最適曲面は、パレート効率的な(他の伝送設定によってパレート支配されない)伝送設定のセットとして定義される。例えば、2台の受信機を有する(よって、2つの目的関数:fiおよびfjを含む)受信機グループでは、パレート効率的な設定xは、
であるか、
である設定x’が存在しないものである。パレート最適曲面上および/またはその近傍の伝送設定のセットは、品質および/またはダイバーシティのような1または複数の測定基準に基づいて評価することができる。例えば、セットの品質は、目的空間内の対応する点がパレート最適曲面(好ましくは真のパレート最適曲面、追加的または代替的には、その近似値および/または他の任意の適切なパレート最適曲面)に近いほど品質が高くなるように定義することができ(ここで、パレート最適曲面までの距離は、セット全体の平均距離、パレート最適曲面全体の平均距離、セット全体の最大距離などに基づいて決定され)、かつ/またはセットのダイバーシティは、セットがパレート最適曲面に沿ってより均等に分布しているときに(例えば、パレート最適曲面に投影された目的空間内の点が、パレート最適曲面の全範囲にわたってより均等に間隔を空けて配置されているときに)、ダイバーシティがより高くなるように定義することができる。しかしながら、セットを、追加的または代替的には、他の任意の適切な測定基準に基づいて評価することができる(かつ/または評価しなくともよい)。
For each receiver group (eg, each group determined in S420) or a subset of such groups, S430 preferably searches for transmission settings on and / or near the Pareto optimal surface of the receivers in that group. Includes doing (eg, determining and / or caching, regardless of receiver performance-related information not included in the group under consideration). The Pareto optimal surface of a group of receivers is defined as a set of Pareto efficient (not Pareto-dominated by other transmission settings) transmission settings. For example, in a receiver group having two receivers (thus including two objective functions: fi and f j ) , the Pareto efficient setting x may be
Is it?
The setting x'is not present. A set of transmission settings on and / or near the Pareto optimal surface can be evaluated based on one or more metrics such as quality and / or diversity. For example, the quality of the set is such that the corresponding points in the objective space are Pallet-optimal surfaces (preferably true Pallet-optimal surfaces, optionally their approximations and / or any other suitable Pallet-optimal surface). ) Can be defined as the higher the quality (where the distance to the Pareto optimal surface is based on the average distance of the entire set, the average distance of the entire Pareto optimal surface, the maximum distance of the entire set, etc.). And / or the diversity of the set is when the set is more evenly distributed along the Pareto-optimal surface (eg, points in the objective space projected onto the Pareto-optimal surface are on the Pareto-optimal surface. Diversity can be defined to be higher (when more evenly spaced over the entire range). However, the set can, in addition or alternative, be evaluated based on any other suitable metric (and / or not required).
伝送設定の探索は、パレート焼きなまし法(PSA)、多目的焼きなまし法(MOSA)、多目的粒子群最適化(MOPSO)、多目的遺伝的局所探索(MOGLS)、修正多目的遺伝的局所探索(MMOGLS)、非支配ソート遺伝的アルゴリズム(NSGA)、NSGA II、NSGA IIC、Strength パレート進化的アルゴリズム(SPEA)、パレート測定基準アルゴリズム(PMA)、IMMOGLS、SMOSA、UMOSAおよび/またはDMOSAなどの1または複数の多目的探索アプローチを使用することを含むことができる。 The search for transmission settings is Pallet Simulated Annealing (PSA), Multipurpose Simulated Annexing (MOSA), Multipurpose Simulated Annexing (MOPSO), Multipurpose Genetic Local Search (MOGLS), Modified Multipurpose Genetic Local Search (MMOGLS), Non-dominant. One or more multipurpose search approaches such as Sort Genetic Algorithm (NSGA), NSGA II, NSGA IIC, Strongth Pareto Evolutionary Algorithm (SPEA), Pareto Metric Algorithm (PMA), IMMOGLS, Simulated Anneal, UMOSA and / or DMOSA. Can include use.
いくつかの実施形態では、それら伝送設定の探索が、目的空間へのマッピングが既知である(例えば、S410で決定された)伝送設定のセットから始めることを含む。このセットは、好ましくは、目的関数のセット(好ましくは、グループの各受信機について、受信機に関連付けられた目的関数を含む)について、伝送パラメータ空間内のすべての既知の非支配点(既知のパレート非支配点)を含む(例えば、目的空間へのマッピングが既知である点であって、目的空間へのマッピングが既知である他の任意の点によってパレート支配されていない点を含む)。既知の非支配点は必ずしもパレート効率的ではなく、他のどの点も(その目的空間へのマッピングが既知であるか否かにかかわらず)既知の非支配点のいずれをも支配しない。むしろ、既知の非支配点は、既知の点(目的空間へのマッピングが既知である点)の何れもが既知の非支配点の何れをも支配しない点に限定される。しかしながら、セットは、既知の非支配点のサブセットを代替的に含むことができ、追加的または代替的には、パレート支配点(例えば、目的空間へのマッピングが既知である1または複数の他の点によってパレート支配されている点)および/または伝送パラメータ空間内の他の任意の適切な点を含むことができる。セットは、追加的または代替的に、補間された点(例えば、以下に説明するように決定された点)を含むことができる。 In some embodiments, the search for those transmission settings comprises starting with a set of transmission settings for which mapping to the destination space is known (eg, determined in S410). This set preferably contains all known non-dominant points (known) in the transmission parameter space for a set of objective functions, preferably for each receiver in the group, including the objective function associated with the receiver. Includes (eg, points that have a known mapping to the destination space and are not palletized by any other point that has a known mapping to the destination space). Known non-dominant points are not necessarily Pareto efficient and do not dominate any of the known non-dominant points (whether or not their mapping to the destination space is known). Rather, known non-dominant points are limited to points where none of the known points (points whose mapping to the destination space is known) dominate any of the known non-dominant points. However, the set can optionally contain a subset of known non-dominant points, and additionally or alternatively, one or more other Pallet dominance points (eg, one or more known mappings to the destination space). It can include points) and / or any other suitable point in the transmission parameter space that is pallet-controlled by the points. The set can additionally or alternatively include interpolated points (eg, points determined as described below).
これらの実施形態では、探索が、好ましくは、高ダイバーシティアプローチ(例えば、PSA)を使用して、高ダイバーシティを有する複数の伝送設定を決定することによって開始される。高ダイバーシティアプローチは、予め設定された反復回数、予め設定された実行時間、収束基準が満たされるまで(例えば、パレート最適曲面を近似するのに十分な回数、非支配点の閾値が決定されるまで、あるいはセットによって十分なダイバーシティ測定基準が達成されるまで)、かつ/または他の任意の適切な時間にわたって、実行することができる。高ダイバーシティアプローチに続いて、好ましくは、(例えば、高ダイバーシティアプローチを使用して発見された伝送設定から始めて)高品質の伝送設定を見付けるために(例えば、真のパレート最適曲面に近い伝送設定を見付けるために)高品質のアプローチ(例えば、MOPSO)が用いられる。高品質アプローチは、予め設定された反復回数、予め設定された実行時間、収束基準が満たされるまで(例えば、閾値品質測定基準がセットによって達成されるまで)、かつ/または他の任意の適切な時間にわたって実行することができる。それら実施形態は、任意選択的には、高ダイバーシティおよび/または高品質アプローチを、1または複数の追加の反復で(例えば、各反復について、前の探索反復を使用して発見された伝送設定から開始して)繰り返すことを含むことができる。一例として、PSAを実行し、次いでMOPSOを実行し、次いでMOPSOの結果を用いて再びPSAを実行することを含む。第2の例として、PSAとMOPSOとを交互に何回か(例えば、それぞれ2、3、4、または5~10回の反復など)行うことを含む。 In these embodiments, the search is preferably initiated by using a high diversity approach (eg, PSA) to determine multiple transmission settings with high diversity. The high diversity approach is a preset number of iterations, a preset execution time, until the convergence criteria are met (eg, enough times to approximate the Pareto optimal surface, until a non-dominant threshold is determined. , Or until a set achieves sufficient diversity metrics) and / or for any other suitable time. Following the high diversity approach, preferably (eg, starting with the transmission settings found using the high diversity approach) to find high quality transmission settings (eg, near the true Pareto optimal surface). A high quality approach (eg, MOPSO) is used to find out. The high quality approach is a preset number of iterations, a preset run time, until the convergence criteria are met (eg, until the threshold quality metrics are achieved by the set), and / or any other suitable. Can be run over time. Those embodiments optionally take a high diversity and / or high quality approach with one or more additional iterations (eg, for each iteration, from the transmission settings found using the previous search iterations). Can include repeating (starting). One example involves performing a PSA, then a MOPSO, and then a PSA again with the results of the MOPSO. A second example involves alternating PSA and MOPSO several times (eg, 2, 3, 4, or 5-10 iterations, respectively).
探索は、任意選択的には、補間を使用することを含むことができる。補間は、高ダイバーシティアプローチの代わりに、高ダイバーシティアプローチの前および/または後に、好ましくは高品質アプローチの前に実行することができ、追加的または代替的には、高品質アプローチの後および/またはその代わりに実行することができる。補間は、好ましくは、伝送パラメータ空間において実行され、好ましくは、区間補間(例えば、区間一定補間、区間線形補間、スプライン補間など)である。補間は、一定補間、線形補間、多項式補間および/または他の任意の適切な補間であってもよい。 The search can optionally include the use of interpolation. Interpolation can be performed instead of the high diversity approach before and / or after the high diversity approach, preferably before the high quality approach, and additionally or alternatives after and / or after the high quality approach. You can do it instead. The interpolation is preferably performed in the transmission parameter space and is preferably interval interpolation (eg, interval constant interpolation, interval linear interpolation, spline interpolation, etc.). The interpolation may be constant interpolation, linear interpolation, polynomial interpolation and / or any other suitable interpolation.
各受信機グループについて、S430は、好ましくは、複数の非支配的な伝送設定(例えば、そのグループの受信機の性能のみを考慮すると非支配的であり、よって、それらの受信機に関連付けられた目的関数のみに基づいて非支配的な伝送設定)を決定する。それら複数の各々は、好ましくは、単一の受信機の最適条件に対応する伝送設定(例えば、S410で決定されるような、グループの各受信機についての最適な伝送設定)を含むが、代替的には、そのような設定を除外することができる。しかしながら、S430は、追加的または代替的には、他の任意の適切な方法で多目的最適化を実行することを含むことができる。 For each receiver group, S430 is preferably non-dominant considering only the performance of multiple non-dominant transmission settings (eg, the performance of the receivers in that group) and thus associated with those receivers. Determine non-dominant transmission settings based solely on the objective function). Each of those pluralitys preferably includes transmission settings corresponding to the optimum conditions of a single receiver (eg, optimum transmission settings for each receiver in the group, as determined by S410), but as an alternative. In the end, such a setting can be excluded. However, S430 may, in an additional or alternative manner, include performing multi-objective optimization in any other suitable way.
4.2.4 伝送計画の決定
伝送計画の決定S440は、好ましくは、電力がどのように受信機に伝送されるのかを決定するように機能する。S440は、好ましくはS430の実行に応答して実行されるが、追加的または代替的には、他の任意の適切な時に実行することができる。S440は、好ましくは、所望の電力供給を決定するステップS441と、伝送設定のセットを選択するステップS442と、および/または伝送設定の持続時間を決定するステップS443とを含むが、追加的または代替的には、他の任意の適切な要素を含むことができる。
4.2.4 Determination of transmission plan Determination of transmission plan S440 preferably functions to determine how power is transmitted to the receiver. S440 is preferably executed in response to the execution of S430, but can be additionally or optionally performed at any other suitable time. S440 preferably includes, but additionally or alternatives, step S441 to determine the desired power supply, step S442 to select a set of transmission settings, and / or step S443 to determine the duration of the transmission settings. Can include any other suitable element.
所望の電力供給の決定S441は、好ましくは、各受信機について、その受信機への所望の電力供給に関連する測定基準を決定することを含む。測定基準は、好ましくは、バッテリ(例えば、受信機に関連付けられたクライアントデバイスのバッテリ)を閾値まで充電するのに必要なエネルギーなど、供給される総エネルギーである。測定基準は、代替的には、供給される平均または最小電力(例えば、受信機によって給電されるデバイスによる予想平均電力消費以上の平均値または最小値)など、電力供給測定基準であってもよい。しかしながら、測定基準は、代替的には、デバイスのエネルギー状態および/または消費量などの情報に基づいて決定された他の任意の測定基準であってもよく、あるいは他の任意の適切な測定基準であってもよい。測定基準(および/または測定基準を決定するための情報)は、好ましくは、受信機から(例えば、無線通信を介して)受信される(例えば、送信機によって)が、追加的または代替的には、他の任意の適切な方法で決定することができる。S441は、好ましくは、各受信機(例えば、送信機の通信範囲内の受信機)について実行されるが、追加的または代替的には、任意の適切な受信機のセットについて実行することができる。 Determining the desired power supply S441 preferably comprises determining for each receiver the metrics associated with the desired power supply to that receiver. The metric is preferably the total energy supplied, such as the energy required to charge the battery (eg, the battery of the client device associated with the receiver) to a threshold. Alternatively, the metric may be a power supply metric, such as the average or minimum power delivered (eg, an average or minimum value greater than or equal to the expected average power consumption by the device powered by the receiver). .. However, the metric may optionally be any other metric determined based on information such as the energy state and / or consumption of the device, or any other suitable metric. May be. The metric (and / or the information for determining the metric) is preferably received from the receiver (eg, via wireless communication) (eg, by the transmitter), but additionally or alternatively. Can be determined by any other suitable method. S441 is preferably performed for each receiver (eg, a receiver within the communication range of the transmitter), but may additionally or optionally be performed for any suitable set of receivers. ..
システムが1または複数の負帰還受信機を含む実施形態では、S441は、任意選択的に、1または複数の負帰還受信機について(好ましくは、そのような受信機すべてについて)、関連する測定基準(例えば、上述したような測定基準)を決定することを含むことができる。例えば、負帰還受信機に関連する測定基準は、最大電力(例えば、熱放散時間枠にわたって平均化されるような平均電力、瞬時電力など)および/または総エネルギー供給値とすることができる。しかしながら、S441は、追加的または代替的には、他の任意の適切な方法で負帰還受信機を説明することを含むことができる。 In embodiments where the system comprises one or more negative feedback receivers, S441 optionally relates to one or more negative feedback receivers (preferably all such receivers). It can include determining (eg, metrics as described above). For example, the metrics associated with the negative feedback receiver can be maximum power (eg, average power, instantaneous power, etc. that are averaged over the heat dissipation time frame) and / or total energy supply value. However, S441 can additionally or alternatively include describing the negative feedback receiver in any other suitable manner.
S441は、任意選択的には、1または複数の受信機(例えば、十分に高い電力供給を達成することが困難または不可能である受信機)を、関連する測定基準をゼロに設定すること等によって、検討から除外することを含むことができる。例えば、各受信機(またはそのサブセット)について、既知の伝送設定が何れも、閾値(例えば、予め定められた値、受信機の消費電力および/または充電状態に対する相対的な値、他の目的関数値に対する相対的な値、例えば平均目的関数の最大値、複数の非支配的な伝送設定またはそのサブセット、例えば目的関数に基づいて決定されたサブセットの平均目的関数値、最小目的関数の最大値、複数の非支配的な伝送設定またはそのサブセット、例えば目的関数に基づいて決定されたサブセットの最小目的関数値など)よりも大きい目的関数値(検討中の受信機に関連付けられている目的関数に対する)を達成しない場合、その受信機を検討から除外することができる。しかしながら、S441は、追加的または代替的に、他の任意の適切な方法で測定基準を決定することを含むことができる。 S441 optionally sets one or more receivers (eg, receivers for which it is difficult or impossible to achieve a sufficiently high power supply) with the associated metrics set to zero, etc. Can include exclusion from consideration. For example, for each receiver (or a subset thereof), any known transmission setting has a threshold (eg, a predetermined value, a value relative to the receiver's power consumption and / or charge state, other objective functions. Relative values to values, such as the maximum value of the average objective function, multiple non-dominant transmission settings or a subset thereof, such as the average objective function value of a subset determined based on the objective function, the maximum value of the minimum objective function, Objective function values greater than multiple non-dominant transmission settings or a subset thereof, such as the minimum objective function value of a subset determined based on the objective function (for the objective function associated with the receiver under consideration). If you do not achieve, you can exclude the receiver from consideration. However, S441 can additionally or alternatively include determining the metric by any other suitable method.
伝送設定のセットを選択することS442は、好ましくは、S430で決定された複数の非支配的な伝送設定(例えば、異なる受信機グループに関連付けられたそれぞれ複数)から選択することを含む。S442は、好ましくは、それら設定のサブセットを選択することを含む。例えば、S442は、それぞれの複数から、閾値数(例えば、1、2、3、4~9、10~30、30~100など)の伝送設定を選択することを含むことができる。特定の例では、S442が、それぞれの複数から、単一の伝送設定を選択することを含む。 Selecting a set of transmission settings S442 preferably comprises selecting from a plurality of non-dominant transmission settings determined in S430 (eg, each associated with a different receiver group). S442 preferably comprises selecting a subset of those settings. For example, S442 can include selecting a threshold number of transmission settings (eg, 1, 2, 3, 4-9, 10-30, 30-100, etc.) from each plurality. In a particular example, S442 comprises selecting a single transmission setting from each of the plurality.
複数の非支配的な伝送設定からサブセット(例えば、最適サブセット)を選択することは、最適化探索を実行すること(例えば、最適サブセットを決定すること)を含むことができ、最適サブセットは、好ましくは、最適伝送計画に関連付けられたサブセット(例えば、最適伝送計画が、非ゼロ充電時間および/またはデューティサイクルを指定する設定のサブセット)である。探索を実行することは、好ましくは、候補サブセットを評価すること(例えば、候補サブセットに基づいて目的関数を評価すること)を含む。候補サブセットを評価するために、候補サブセットの電力伝送持続時間を(例えば、S443に関して以下に説明するように)決定することができ、候補サブセットの測定基準をそれらの持続時間(例えば、持続時間の合計)に基づいて決定することができる。例えば、探索の最適化の目標は、総充電時間(例えば、すべての受信機への所望のエネルギー供給を達成するために必要な時間)の最小化とすることができる。探索は、グリッドサーチ(例えば、適応型グリッドサーチ)、ヒルクライムアルゴリズム、離散進化アルゴリズムおよび/または他の任意の適切なアルゴリズムなど、1または複数の離散最適化アルゴリズムを使用して(例えば、候補サブセットの測定基準に基づいて)実行することができる。システムが1または複数の負帰還受信機を含む実施形態では、探索を、任意選択的には、負帰還受信機の測定基準(例えば、最大閾値電力および/またはエネルギーを超過しない)に基づいて制約することができる。しかしながら、最適サブセットは、追加的または代替的には、他の任意の適切な方法で決定することができる(または、他の任意の適切なサブセットを選択することができる)。 Selecting a subset (eg, the optimal subset) from multiple non-dominant transmission settings can include performing an optimization search (eg, determining the optimal subset), and the optimal subset is preferred. Is a subset associated with the optimal transmission plan (eg, the optimal transmission plan is a subset of settings that specify a non-zero charge time and / or duty cycle). Performing a search preferably involves evaluating a candidate subset (eg, evaluating an objective function based on the candidate subset). To evaluate a candidate subset, the power transmission duration of the candidate subset can be determined (eg, as described below for S443) and the metrics for the candidate subset can be determined for their duration (eg, of duration). Can be determined based on the total). For example, the goal of search optimization can be to minimize the total charge time (eg, the time required to achieve the desired energy supply to all receivers). The search uses one or more discrete optimization algorithms (eg, candidate subsets) such as grid search (eg, adaptive grid search), hill climb algorithm, discrete evolutionary algorithm and / or any other suitable algorithm. Can be done (based on metrics). In embodiments where the system includes one or more negative feedback receivers, the search is optionally constrained based on the negative feedback receiver metrics (eg, not exceeding the maximum threshold power and / or energy). can do. However, the optimal subset can be, in addition or alternative, determined by any other suitable method (or any other suitable subset can be selected).
代替的には、S442は、非支配的な伝送設定のすべてを(例えば、そのような設定を検討から除外せずに)選択することを含むことができる。 Alternatively, S442 can include selecting all non-dominant transmission settings (eg, without excluding such settings from consideration).
伝送設定の持続時間の決定S443は、好ましくは、伝送設定のサブセット(例えば、S442で選択された最適サブセット、S442で実行される最適サブセットの探索中に検討される候補サブセットなど)に対して実行される。好ましくは、S443は、線形計画問題を解くことを含む。 Determining the duration of a transmission setting S443 is preferably performed for a subset of transmission settings (eg, the optimal subset selected in S442, the candidate subset considered during the search for the optimal subset performed in S442, etc.). Will be done. Preferably, S443 comprises solving a linear programming problem.
この問題について、制約条件は、好ましくは、(例えば、S441で決定された所望の電力供給に基づいて)各受信機に所望量のエネルギーを供給することである。例えば、各受信機についての制約条件は、次のように表すことができる。
ここで、各yjは、検討されるサブセットの伝送設定を表し、fi(yj)は、伝送設定yjの下で受信機iに供給される電力を表し、Eiは、受信機iに供給される最小総エネルギーを表し、tjは、伝送設定yjの下で伝送が行われる持続時間(S443を実行することによって解かれる持続時間)を表し、好ましくは、サブセットのすべての伝送設定についての合計が求められるが、代替的には、関連する受信機のセットが受信機iを含む(サブセットの)伝送設定のみについての合計が求められ、かつ/または、他の適切な伝送設定についての合計が求められる。1または複数の受信機が優先状態(例えば、高、中、低充電優先度のような優先順位分類、優先順位ランキング、優先順位スコアなど)に関連付けられる実施形態では、制約条件を、任意選択的には、優先状態に基づいて変更することができる。例えば、すべての受信機の測定基準を満たすような合計伝送時間が増加するとしても、結果として得られる伝送計画が、より高い優先度の受信機への電力供給を優先するように、制約条件を変更することができる(例えば、変更されていない制約条件と比較して、高い優先度の受信機を満たすのに必要な伝送時間は減少するが、低い優先度の受信機を満たすのに必要な伝送時間は増加する)。システムが1または複数の負帰還受信機を含む実施形態では、線形計画問題が、追加的または代替的には、負帰還受信機の測定基準に基づいて(例えば、最大閾値電力および/またはエネルギーを超過しないように)制約され得る。
For this problem, the constraint is preferably to supply each receiver with a desired amount of energy (eg, based on the desired power supply determined in S441). For example, the constraints for each receiver can be expressed as follows.
Here, each y j represents the transmission setting of the subset to be considered, fi (y j ) represents the power supplied to the receiver i under the transmission setting y j , and E i represents the receiver. Represents the minimum total energy supplied to i, where t j represents the duration of transmission under the transmission setting y j (duration solved by executing S443), preferably all of the subset. The sum for the transmission settings is calculated, but in the alternative, the sum for only the (coupled) transmission settings where the set of related receivers includes receiver i is calculated and / or other suitable transmissions. The total for the settings is calculated. In embodiments where one or more receivers are associated with a priority state (eg, priority classification such as high, medium, low charge priority, priority ranking, priority score, etc.), the constraints are optional. Can be changed based on the priority status. For example, even if the total transmission time increases to meet the metrics of all receivers, the resulting transmission plan should be constrained to prioritize power delivery to the higher priority receivers. Can be changed (for example, compared to the constraints that have not changed, the transmission time required to meet the high priority receiver is reduced, but required to meet the low priority receiver. Transmission time will increase). In embodiments where the system includes one or more negative feedback receivers, the linear programming problem, additionally or alternatively, is based on the negative feedback receiver metrics (eg, maximum threshold power and / or energy). Can be constrained (not to exceed).
線形計画問題の目的関数は、好ましくは、制約条件(例えば、個々の持続時間の和ttotal=Σjtj)を満たすために必要な総伝送時間を最小化することである。線形計画問題は、1または複数のシンプレックスアルゴリズム、クリスクロスアルゴリズム、内点法(例えば、パス追跡法、楕円体法、カーマーカーのアルゴリズム、アフィンスケーリング法、Mehrotraのプレディクタ・コレクタ法など)、列生成アルゴリズム、および/または他の任意の適切な線形計画法を用いて解くことができる。 The objective function of the linear programming problem is preferably to minimize the total transmission time required to satisfy the constraints (eg, sum of individual durations t total = Σjtj ). Linear programming problems include one or more simplex algorithms, Chriscross algorithms, interior point methods (eg, path tracking, ellipsoids, Karmarkar's algorithm, Affin scaling, Mehrotra's predictor-collector method, etc.), column generation. It can be solved using an algorithm and / or any other suitable linear programming method.
しかしながら、S443は、追加的または代替的には、持続時間(またはそのサブセット)の非線形関数を最適化することによって持続時間を決定すること、および/または他の任意の適切な方法で持続時間を決定することを含むことができる。 However, S443 additionally or alternatively determines the duration by optimizing a non-linear function of duration (or a subset thereof), and / or by any other suitable method. Can include deciding.
S440は、好ましくは、伝送計画を決定することを含み、その計画は、好ましくは、最適なサブセット(例えば、S442で選択される)と、最適なサブセットの各伝送設定について、関連する伝送持続時間(例えば、S443で決定される)および/またはデューティサイクル(例えば、伝送持続時間に基づいて決定され、例えば、関連する伝送設定のための伝送持続時間を全伝送持続時間の合計で割った値に等しい)とを示す(例えば、含む)。しかしながら、S440は、追加的または代替的には、任意の適切な方法で他の任意の適切な送信計画を決定することを含むことができる。 S440 preferably comprises determining a transmission plan, which preferably comprises the optimal subset (eg, selected in S442) and the associated transmission duration for each transmission setting of the optimal subset. (For example, determined in S443) and / or duty cycle (eg, determined based on transmission duration, eg, the transmission duration for the relevant transmission settings divided by the sum of all transmission durations). (Equal) and (eg, include). However, S440 may, in an additional or alternative manner, include determining any other suitable transmission plan in any suitable way.
4.3 伝送計画に基づく電力の伝送
伝送計画に基づく電力の伝送S700は、受信機に電力をワイヤレスで供給するように機能することができる。電力は、好ましくは、伝送パラメータの評価S400に応答して(例えば、伝送計画の決定S440に応答して)伝送される(S700)が、追加的または代替的には、他の任意の適切な時に実行することができる。電力は、好ましくは、送信機の範囲内の受信機の滞留時間全体にわたって伝送される(S700)が、追加的または代替的には、断続的に、スケジュールに従って、受信機動作パラメータ(例えば、充電状態)に基づいて、かつ/または他の任意の適切なタイミングで伝送されるものであってもよい。
4.3 Transmission of Power Based on Transmission Plan Transmission of Power Based on Transmission Plan The S700 can function to power the receiver wirelessly. The power is preferably transmitted (S700) in response to a transmission parameter evaluation S400 (eg, in response to a transmission plan decision S440), but in addition or alternatives, any other suitable. Can be done at times. Power is preferably transmitted over the entire residence time of the receiver within the range of the transmitter (S700), but additionally or alternatively, intermittently, according to schedule, receiver operating parameters (eg, charging). It may be transmitted based on the state) and / or at any other appropriate timing.
S700は、好ましくは、計画によって示される伝送設定(例えば、設定の最適なサブセット)を循環することを含み、より好ましくは、そのような循環は、計画によって示されるように(例えば、関連する持続時間および/またはデューティサイクルに比例して)時間で重み付けされる。例えば、設定を、予め設定された合計サイクル周波数で循環させることができ、各持続時間を、予め設定された数の時間スライスに分割(例えば、均等に分割)することができ、かつ/または設定を、他の任意の適切な速度で循環させることができる。代替的には、時間重み付け(および/または他の任意の適切な時間重み付け)無しで、設定を循環させることができ、例えば、所望の持続時間が経過したら、設定をサイクルから除くことができる。しかしながら、S700は、追加的または代替的には、他の任意の適切な伝送設定の下で任意の適切な期間伝送することを含むことができる。 The S700 preferably comprises circulating the transmission settings indicated by the plan (eg, the optimal subset of settings), more preferably such cycles as indicated by the plan (eg, the associated persistence). Weighted by time (in proportion to time and / or duty cycle). For example, the settings can be cycled at a preset total cycle frequency, each duration can be divided (eg, evenly divided) into a preset number of time slices, and / or set. Can be circulated at any other suitable rate. Alternatively, the settings can be cycled without time weighting (and / or any other suitable time weighting), for example, the settings can be removed from the cycle after the desired duration has elapsed. However, the S700 may, in an additional or alternative manner, include transmitting for any suitable period under any other suitable transmission setting.
電力は、好ましくは、1または複数の純音(または、閾値帯域幅未満の帯域幅を規定するような実質的に純音)信号として伝送される(例えば、1または複数のスーパーゲイン構造および/または他の狭帯域幅アンテナを使用する実施形態において有益となり得る)が、追加的または代替的には、他の任意の適切な形式で伝送されるようにしてもよい(例えば、より広い帯域幅のアンテナを使用する実施形態、通信信号が電力と共に送信される実施形態など)。第1の具体例では、放射がGHzスケールの周波数である(例えば、5~10GHz、例えば、5.8GHzおよび/または5.8GHzを超える)。第2の具体例では、放射が数百MHzスケールの周波数(例えば、100~500MHz、例えば、433MHzおよび/または433MHz未満;700~1100MHz、例えば806~821MHz、851~870MHz、896~902MHz、902~928MHz、および/または935~941MHzなど)である。しかしながら、電力は、追加的または代替的には、他の任意の適切な形態で受け取ることができる。 The power is preferably transmitted as one or more pure sound (or substantially pure sound such as defining a bandwidth below the threshold bandwidth) signal (eg, one or more supergain structures and / or others). Although it may be beneficial in embodiments that use narrow bandwidth antennas), it may additionally or optionally be transmitted in any other suitable format (eg, wider bandwidth antennas). An embodiment in which a communication signal is transmitted together with power, etc.). In the first embodiment, the radiation is at a frequency on the GHz scale (eg, above 5-10 GHz, eg 5.8 GHz and / or 5.8 GHz). In the second embodiment, the radiation is at frequencies on the scale of several hundred MHz (eg, 100-500 MHz, eg, 433 MHz and / or less than 433 MHz; 700-1100 MHz, eg 806-821 MHz, 851-870 MHz, 896-902 MHz, 902-. 928 MHz and / or 935-941 MHz, etc.). However, power can be additionally or optionally received in any other suitable form.
S400(またはその1または複数の要素)は、任意選択的には、電力伝送S700中に繰り返すことができる(例えば、電力伝送は、伝送パラメータ再評価中に一時的に停止される)。S400の繰り返し実行は、好ましくは、最近決定された伝送設定を初期値として使用するが、追加的または代替的には、他の任意の適切な値を使用することができる(例えば、S400の初期実行中に行われるように、他の以前に決定された値などを使用する)。S400は、伝送される電力の変化(例えば、絶対的または相対的な閾値よりも大きい)の検出、移動の検出(例えば、IMU測定値のような受信機および/または送信機の測定値に基づく)、システムに近接する追加の受信機および/または送信機の検出S100、(例えば、更新されたバッテリ充電情報に基づく)1または複数の受信機への所望の電力供給の変化の判定(例えば、そのような変化に応答する繰り返しS440)、あるいはユーザ入力の受信に応答して繰り返すことができ、周期的に(例えば、予め設定されたレートで、あるいは動的に決定されたレート、例えば、システムおよび/またはその性能の観察および/または予想される時間的および/または空間的な安定性に基づいて決定されるレートであって、好ましくはより低い安定性がより迅速なレートに対応する、レート等で)、散発的に、ランダムに繰り返すことができ、かつ/または他の任意の適切な時に繰り返すことができる。しかしながら、電力は、他の任意の適切な方法で伝送することができ(S700)、本方法は、追加的または代替的には、他の任意の適切な方法で実行される他の任意の適切な要素を含むことができる。 S400 (or one or more elements thereof) can optionally be repeated during power transfer S700 (eg, power transfer is temporarily stopped during transmission parameter reassessment). Iterative execution of the S400 preferably uses the recently determined transmission settings as initial values, but may, in addition or alternative, use any other suitable value (eg, the initials of the S400). Use other previously determined values, etc. to be done during execution). The S400 is based on receiver and / or transmitter measurements such as detection of changes in transmitted power (eg, greater than absolute or relative thresholds), motion detection (eg, IMU measurements). ), Detection of additional receivers and / or transmitters in close proximity to the system S100, determination of changes in the desired power supply to one or more receivers (eg, based on updated battery charge information) (eg, based on updated battery charge information). Iterative S440) in response to such changes, or can be repeated in response to reception of user input, periodically (eg, at a preset rate, or at a dynamically determined rate, eg, a system). And / or a rate determined based on observation and / or expected temporal and / or spatial stability of its performance, preferably a lower stability corresponds to a faster rate. Etc.), sporadically and randomly, and / or at any other appropriate time. However, power can be transmitted by any other suitable method (S700), which, in addition or alternative to, any other suitable method performed by any other suitable method. Elements can be included.
簡潔にするために省略するが、好ましい実施形態は、様々なシステムコンポーネントおよび様々な方法プロセスのあらゆる組合せおよび並べ替えを含むことができる。さらに、好ましい方法の様々なプロセスは、コンピュータ可読命令を記憶するコンピュータ可読媒体を受け入れるように構成された機械として、少なくとも部分的に具現化および/または実施することができる。命令は、好ましくはシステムに統合されたコンピュータ実行可能コンポーネントによって実行されることが好ましい。コンピュータ可読媒体は、RAM、ROM、フラッシュメモリ、EEPROM、光学デバイス(CDまたはDVD)、ハードドライブ、フロッピードライブまたは任意の適切なデバイスなど、任意の適切なコンピュータ可読媒体に記憶することができる。コンピュータ実行可能なコンポーネントは、好ましくは、一般的またはアプリケーション固有の処理サブシステムであるが、任意の適切な専用ハードウェアデバイスまたはハードウェア/ファームウェアの組合せデバイスが、追加的または代替的に命令を実行することができる。 Although omitted for brevity, preferred embodiments can include any combination and sort of different system components and different method processes. Moreover, various processes of the preferred method can be at least partially embodied and / or implemented as a machine configured to accept a computer-readable medium for storing computer-readable instructions. Instructions are preferably executed by computer executable components integrated into the system. The computer readable medium can be stored in any suitable computer readable medium such as RAM, ROM, flash memory, EEPROM, optical device (CD or DVD), hard drive, floppy drive or any suitable device. A computer-executable component is preferably a general or application-specific processing subsystem, but any suitable dedicated hardware device or hardware / firmware combination device performs additional or alternative instructions. can do.
図面は、好ましい実施形態、例示的な構成およびそれらの変形例に係るシステム、方法およびコンピュータプログラム製品の可能性のある実装のアーキテクチャ、機能および動作を示している。この点に関して、フローチャートまたはブロック図の各ブロックは、モジュール、セグメント、ステップまたはコードの一部を示し、指定された1または複数の論理機能を実装するための1または複数の実行可能命令を含む。また、いくつかの代替的な実装形態では、ブロックに記載の機能が、図面に記載される順序とは異なる順序で行われ得ることにも留意されたい。例えば、連続して示される2つのブロックは、事実上、実質的に同時に実行され得るか、あるいはそれらブロックは、関連する機能に応じて時に逆の順序で実行され得る。また、ブロック図および/またはフローチャートの各ブロック、並びに、ブロック図および/またはフローチャートのブロックの組合せは、指定された機能または動作を実行する専用ハードウェアベースのシステム、または専用ハードウェアおよびコンピュータ命令の組合せによって実装され得ることにも留意されたい。 The drawings show the architecture, function and operation of possible implementations of systems, methods and computer program products according to preferred embodiments, exemplary configurations and variants thereof. In this regard, each block in the flowchart or block diagram represents a part of a module, segment, step or code and contains one or more executable instructions to implement one or more specified logical functions. It should also be noted that in some alternative implementations, the functions described in the blocks may be performed in a different order than described in the drawings. For example, two blocks shown in succession can be executed substantially simultaneously, or the blocks can sometimes be executed in reverse order depending on the associated function. Also, each block of the block diagram and / or flowchart, and the combination of blocks of the block diagram and / or flowchart, is a dedicated hardware-based system or dedicated hardware and computer instruction that performs a specified function or operation. Also note that it can be implemented in combination.
当業者であれば、前述した詳細な説明、並びに、図面および特許請求の範囲から認識されるように、特許請求の範囲で規定される本発明の範囲から逸脱することなく、本発明の好ましい実施形態に対して修正および変更を加えることができる。
Those skilled in the art will appreciate the invention without departing from the scope of the invention as defined in the claims, as will be appreciated from the above-mentioned detailed description and the drawings and claims. Modifications and changes can be made to the morphology.
Claims (21)
・第1の受信機および第2の受信機を含む受信機グループを決定するステップと、
・前記受信機グループの決定に応答して、
・前記第1の受信機に関連付けられた第1の目的関数と、
・前記第2の受信機に関連付けられた第2の目的関数とに基づいて、複数の伝送パラメータセットを決定するステップであって、前記複数の伝送パラメータセットを決定することが、前記複数の伝送パラメータセットのうちの各伝送パラメータセット毎に、それぞれの伝送パラメータセットに基づいて前記第1および第2の目的関数を評価することを含む、ステップと、
・前記第1および第2の目的関数の評価に基づいて充電計画を決定するステップであって、前記充電計画が、
・前記複数の伝送パラメータセットのうちの第1の伝送パラメータセットと、
・前記第1の伝送パラメータセットに関連付けられた第1のデューティサイクルと、
・第2の伝送パラメータセットと、
・前記第2の伝送パラメータセットに関連付けられた第2のデューティサイクルとを含む、ステップと、
・複数の送信要素を含む送信機において、前記充電計画に基づいて前記第1および第2の受信機にワイヤレスで電力を伝送するステップであって、前記複数の伝送パラメータセットに関連付けられた伝送パラメータ空間が、複数の送信要素のうちの各送信要素について、それぞれの位相パラメータおよびそれぞれの振幅パラメータのうちの少なくとも一方を含むものである電力を伝送するステップと、を含み、
それぞれの伝送パラメータセットに基づいて前記第1および第2の目的関数を評価することは、
・前記送信機において、それぞれの時間間隔を通して、それぞれの伝送パラメータセットに基づいて電力を伝送するステップと、
・前記第1の受信機において、それぞれの時間間隔中に、前記送信機によって伝送された電力を受信するステップと、
・それぞれの時間間隔中に前記第1の受信機で受信されたそれぞれの第1の電力を測定するステップと、
・それぞれの第1の電力に基づいて、前記第1の目的関数を評価するステップと、
・前記第2の受信機において、それぞれの時間間隔中に、前記送信機によって伝送された電力を受信するステップと、
・それぞれの時間間隔中に前記第2の受信機で受信されたそれぞれの第2の電力を測定するステップと、
・それぞれの第2の電力に基づいて、前記第2の目的関数を評価するステップとを含むことを特徴とする方法。 A method for wireless power transfer
-Steps to determine the receiver group including the first receiver and the second receiver, and
-In response to the decision of the receiver group
The first objective function associated with the first receiver and
A step of determining a plurality of transmission parameter sets based on a second objective function associated with the second receiver, wherein determining the plurality of transmission parameter sets is the plurality of transmissions. For each transmission parameter set in the parameter set, a step comprising evaluating the first and second objective functions based on the respective transmission parameter set.
A step of determining a charging plan based on the evaluation of the first and second objective functions, wherein the charging plan is:
-The first transmission parameter set among the plurality of transmission parameter sets and
The first duty cycle associated with the first transmission parameter set and
・ The second transmission parameter set and
A step and a step comprising a second duty cycle associated with said second transmission parameter set.
In a transmitter including a plurality of transmission elements, a step of wirelessly transmitting power to the first and second receivers based on the charging plan, which is a transmission parameter associated with the plurality of transmission parameter sets. The space comprises, for each transmitting element of the plurality of transmitting elements, a step of transmitting power, which comprises at least one of the respective phase parameters and the respective amplitude parameters .
Evaluating the first and second objective functions based on their respective transmission parameter sets
A step of transmitting power based on each transmission parameter set in the transmitter through each time interval.
A step of receiving the power transmitted by the transmitter in the first receiver during each time interval.
A step of measuring each first power received by the first receiver during each time interval, and
A step of evaluating the first objective function based on each first power , and
A step of receiving the power transmitted by the transmitter in the second receiver during each time interval.
A step of measuring each second power received by the second receiver during each time interval, and
A method comprising the step of evaluating the second objective function based on each second power .
前記充電計画に基づいてワイヤレスで電力を伝送することは、
・第1の時間間隔を通して、前記第1の伝送パラメータセットに基づいて伝送するステップと、
・第2の時間間隔を通して、前記第2の伝送パラメータセットに基づいて伝送するステップとを含み、
第1の時間間隔の持続時間と第2の時間間隔の持続時間との比が、前記第1のデューティサイクルと前記第2のデューティサイクルとのデューティサイクル比に実質的に等しいことを特徴とする方法。 In the method according to claim 1,
Wireless transmission of power based on the charging plan is
A step of transmitting based on the first transmission parameter set through the first time interval.
Including the step of transmitting based on the second transmission parameter set throughout the second time interval.
It is characterized in that the ratio of the duration of the first time interval to the duration of the second time interval is substantially equal to the duty cycle ratio of the first duty cycle and the second duty cycle. Method.
前記複数の伝送パラメータセットが、前記第2の伝送パラメータセットを含むことを特徴とする方法。 In the method according to claim 1,
A method characterized in that the plurality of transmission parameter sets include the second transmission parameter set.
・第3の受信機を含む第2の受信機グループを決定するステップと、
・前記第2の受信機グループの決定に応答して、前記第3の受信機に関連付けられた第3の目的関数に基づいて、第2の複数の伝送パラメータセットを決定するステップとをさらに含み、
・前記第2の複数の伝送パラメータセットが、前記第2の伝送パラメータセットを含み、
・前記充電計画が、前記第3の目的関数の評価にさらに基づいて決定されることを特徴とする方法。 In the method according to claim 1,
-Steps to determine a second receiver group, including a third receiver, and
It further includes the step of determining a second plurality of transmission parameter sets based on the third objective function associated with the third receiver in response to the determination of the second receiver group. ,
The second plurality of transmission parameter sets include the second transmission parameter set.
A method characterized in that the charging plan is further determined based on the evaluation of the third objective function.
・前記第2の受信機グループが、第4の受信機をさらに含み、
・前記第2の複数の伝送パラメータセットが、前記第4の受信機に関連付けられた第4の目的関数にさらに基づいて決定され、
・前記充電計画が、前記第3および第4の目的関数の評価にさらに基づいて決定されることを特徴とする方法。 In the method according to claim 4,
The second receiver group further includes a fourth receiver.
The second plurality of transmission parameter sets are further determined based on a fourth objective function associated with the fourth receiver.
A method characterized in that the charging plan is further determined based on the evaluation of the third and fourth objective functions.
前記第2の受信機グループが、前記第2の受信機をさらに含むことを特徴とする方法。 In the method according to claim 4,
A method characterized in that the second receiver group further includes the second receiver.
・前記第1の受信機に関連付けられた第1の供給エネルギー目標量を決定するステップと、
・前記第2の受信機に関連付けられた第2の供給エネルギー目標量を決定するステップとをさらに含み、
・前記充電計画が、前記第1および第2の供給エネルギー目標量にさらに基づいて決定されることを特徴とする方法。 In the method according to claim 1,
A step of determining a first supply energy target amount associated with the first receiver, and
Further including the step of determining the second supply energy target amount associated with the second receiver.
A method characterized in that the charging plan is further determined based on the first and second supply energy target amounts.
前記充電計画を決定することは、離散最適化アルゴリズムを使用して、第1および第2の供給エネルギー目標量を満たすのに必要な予想電力伝送時間を最小化することを含むことを特徴とする方法。 In the method according to claim 7.
Determining the charge scheme comprises using a discrete optimization algorithm to minimize the expected power transmission time required to meet the first and second supply energy targets. Method.
前記複数の伝送パラメータセットが、前記第1および第2の目的関数のパレート非支配セットを規定することを特徴とする方法。 In the method according to claim 1,
A method characterized in that the plurality of transmission parameter sets define a Pareto non-dominant set of the first and second objective functions.
前記複数の伝送パラメータセットを決定することが、前記第1および第2の目的関数およびパレート擬似焼きなましアルゴリズムに基づいて探索を実行することをさらに含むことを特徴とする方法。 In the method according to claim 9,
A method characterized in that determining the plurality of transmission parameter sets further comprises performing a search based on the first and second objective functions and the Pareto pseudo-annealing algorithm.
探索が、多目的粒子群最適化アルゴリズムにさらに基づいて実行されることを特徴とする方法。 In the method of claim 10,
A method characterized in that the search is further based on a multi-objective particle swarm optimization algorithm.
・前記複数の送信要素がフェーズドアレイを規定し、
・前記伝送パラメータ空間が、複数の送信要素のうちの各送信要素について、それぞれの位相パラメータを含むことを特徴とする方法。 In the method according to claim 1,
-The multiple transmission elements define a phased array,
A method characterized in that the transmission parameter space includes a phase parameter for each transmission element among a plurality of transmission elements .
・第1の受信機および第2の受信機を含む第1の受信機グループを決定するステップと、
・第3の受信機を含む第2の受信機グループを決定するステップと、
・前記第1の受信機グループの決定に応答して、
・前記第1の受信機に関連付けられた第1の目的関数と、
・前記第2の受信機に関連付けられた第2の目的関数とに基づいて、第1の複数の伝送パラメータセットを決定するステップであって、前記第1の複数の伝送パラメータセットを決定することが、前記第1の複数の伝送パラメータセットのうちの各伝送パラメータセット毎に、それぞれの伝送パラメータセットに基づいて前記第1および第2の目的関数を評価することを含む、ステップと、
・前記第2の受信機グループの決定に応答して、前記第3の受信機に関連付けられた第3の目的関数に基づいて、第2の複数の伝送パラメータセットを決定するステップであって、第3の複数の伝送パラメータセットを決定することが、前記第2の複数の伝送パラメータセットのうちの各伝送パラメータセット毎に、それぞれの伝送パラメータセットに基づいて前記第3の目的関数を評価することを含む、ステップと
・前記第1、第2および第3の目的関数の評価に基づいて充電計画を決定するステップであって、前記充電計画が、
・前記第1の複数の伝送パラメータセットのうちの第1の伝送パラメータセットと、
・前記第1の伝送パラメータセットに関連付けられた第1のデューティサイクルと、
・前記第2の複数の伝送パラメータセットのうちの第2の伝送パラメータセットと、
・前記第2の伝送パラメータセットに関連付けられた第2のデューティサイクルとを含む、ステップと、
・複数の送信要素を含む送信機において、前記充電計画に基づいて前記第1および第2の受信機にワイヤレスで電力を伝送するステップと、を含み、
・前記複数の伝送パラメータセットに関連付けられた伝送パラメータ空間が、複数の送信要素のうちの各送信要素について、それぞれの位相パラメータおよびそれぞれの振幅パラメータのうちの少なくとも一方を含むことを特徴とする方法。 A method for wireless power transfer
A step of determining a first receiver group that includes a first receiver and a second receiver, and
-Steps to determine a second receiver group, including a third receiver, and
-In response to the decision of the first receiver group,
The first objective function associated with the first receiver and
A step of determining a first plurality of transmission parameter sets based on a second objective function associated with the second receiver, wherein the first plurality of transmission parameter sets are determined. Includes evaluating the first and second objective functions for each transmission parameter set of the first plurality of transmission parameter sets based on the respective transmission parameter set.
A step of determining a second plurality of transmission parameter sets based on a third objective function associated with the third receiver in response to the determination of the second receiver group. Determining a third plurality of transmission parameter sets evaluates the third objective function for each transmission parameter set in the second plurality of transmission parameter sets based on the respective transmission parameter set. The step and the step of determining the charging plan based on the evaluation of the first, second and third objective functions, wherein the charging plan includes.
-The first transmission parameter set among the first plurality of transmission parameter sets and
The first duty cycle associated with the first transmission parameter set and
-The second transmission parameter set of the second plurality of transmission parameter sets and
A step and a step comprising a second duty cycle associated with said second transmission parameter set.
In a transmitter including a plurality of transmitting elements, including a step of wirelessly transmitting power to the first and second receivers based on the charging plan .
A method characterized in that a transmission parameter space associated with the plurality of transmission parameter sets includes at least one of a phase parameter and an amplitude parameter of each of the transmission elements of the plurality of transmission elements. ..
それぞれの伝送パラメータセットに基づいて前記第1および第2の目的関数を評価することは、
・前記送信機において、それぞれの第1の時間間隔を通して、それぞれの伝送パラメータセットに基づいて電力を伝送するステップと、
・前記第1の受信機において、それぞれの第1の時間間隔中に、前記送信機によって伝送された電力を受信するステップと、
・それぞれの第1の時間間隔中に前記第1の受信機で受信されたそれぞれの第1の電力を測定するステップと、
・それぞれの第1の電力に基づいて、前記第1の目的関数を評価するステップと、
・前記第2の受信機において、それぞれの第1の時間間隔中に、前記送信機によって伝送された電力を受信するステップと、
・それぞれの第1の時間間隔中に前記第2の受信機で受信されたそれぞれの第2の電力を測定するステップと、
・それぞれの第2の電力に基づいて、前記第2の目的関数を評価するステップとを含むことを特徴とする方法。 In the method of claim 13,
Evaluating the first and second objective functions based on their respective transmission parameter sets
A step of transmitting power based on each transmission parameter set in the transmitter through each first time interval.
A step of receiving the power transmitted by the transmitter in the first receiver during each first time interval.
A step of measuring each first power received by the first receiver during each first time interval, and
A step of evaluating the first objective function based on each first power , and
A step of receiving the power transmitted by the transmitter in the second receiver during each first time interval.
A step of measuring each second power received by the second receiver during each first time interval, and
A method comprising the step of evaluating the second objective function based on each second power .
・前記第1の目的関数が、前記第1の電力に比例し、
・前記第2の目的関数が、前記第2の電力に比例することを特徴とする方法。 In the method of claim 14,
-The first objective function is proportional to the first electric power ,
A method characterized in that the second objective function is proportional to the second electric power .
・前記第2の受信機グループが、前記第1の受信機をさらに含み、
・前記第2の複数の伝送パラメータセットが、前記第1の目的関数にさらに基づいて決定されることを特徴とする方法。 In the method of claim 13,
The second receiver group further includes the first receiver.
A method characterized in that the second plurality of transmission parameter sets are further determined based on the first objective function.
・前記第1の複数の伝送パラメータセットが、前記第1および第2の目的関数のパレート非支配セットを規定し、
・前記第2の複数の伝送パラメータセットが、前記第1および第3の目的関数のパレート非支配セットを規定することを特徴とする方法。 In the method of claim 16,
The first plurality of transmission parameter sets define a Pareto non-dominant set of the first and second objective functions.
A method characterized in that the second plurality of transmission parameter sets define a Pareto non-dominant set of the first and third objective functions.
・前記第2の受信機グループが、第4の受信機をさらに含み、
・前記第2の複数の伝送パラメータセットが、前記第4の受信機に関連付けられた第4の目的関数にさらに基づいて決定されることを特徴とする方法。 In the method of claim 13,
The second receiver group further includes a fourth receiver.
A method characterized in that the second plurality of transmission parameter sets are further determined based on a fourth objective function associated with the fourth receiver.
前記第1の受信機グループを決定することは、
・前記第1および第2の複数の伝送パラメータセットに関連付けられた伝送パラメータ空間上で、前記第1の目的関数に基づいて第1の最適探索を実行するステップと、
・前記第1の最適探索に基づいて、第1の最適化されたパラメータ値セットを決定するステップと、
・前記伝送パラメータ空間上で、前記第2の目的関数に基づいて第2の最適探索を実行するステップと、
・前記第2の最適探索に基づいて、第2の最適化されたパラメータ値セットを決定するステップと、
・前記伝送パラメータ空間上で、前記第3の目的関数に基づいて第3の最適探索を実行するステップと、
・前記第3の最適探索に基づいて、第3の最適化されたパラメータ値セットを決定するステップと、
・前記伝送パラメータ空間における、前記第1の最適化されたパラメータ値セットと前記第3の最適化されたパラメータ値セットとの間の第1の距離を求めるステップと、
・前記伝送パラメータ空間における、前記第2の最適化されたパラメータ値セットと前記第3の最適化されたパラメータ値セットとの間の第2の距離を求めるステップと、
・前記伝送パラメータ空間における、前記第1の最適化されたパラメータ値セットと前記第2の最適化されたパラメータ値セットとの間の第3の距離を求めるステップと、
・前記第1、第2および第3の距離のなかで、前記第3の距離が最短距離であると判定するステップと、
・前記第3の距離が最短距離であると判定したことに基づいて、前記第1の受信機グループに前記第1および第2の受信機を選択するステップとを含むことを特徴とする方法。 In the method of claim 13,
Determining the first receiver group is
A step of executing a first best-first search based on the first objective function on a transmission parameter space associated with the first and second plurality of transmission parameter sets.
A step of determining a first optimized parameter value set based on the first best-first search, and
A step of executing a second best-first search based on the second objective function on the transmission parameter space.
A step of determining a second optimized parameter value set based on the second best-first search, and
A step of executing a third optimal search based on the third objective function on the transmission parameter space, and
A step of determining a third optimized parameter value set based on the third best-first search, and
A step of finding a first distance between the first optimized parameter value set and the third optimized parameter value set in the transmission parameter space.
A step of finding a second distance between the second optimized parameter value set and the third optimized parameter value set in the transmission parameter space.
A step of finding a third distance between the first optimized parameter value set and the second optimized parameter value set in the transmission parameter space.
-A step of determining that the third distance is the shortest distance among the first, second, and third distances.
A method comprising: a step of selecting the first and second receivers in the first receiver group based on the determination that the third distance is the shortest distance.
前記第1の受信機グループを決定することは、
・前記第1および第2の複数の伝送パラメータセットに関連付けられた伝送パラメータ空間上で、前記第1の目的関数に基づいて最適探索を実行するステップと、
・前記最適探索に基づいて、最適化されたパラメータ値セットを決定するステップと、
・前記最適化されたパラメータ値セットに基づいて、前記第2および第3の目的関数を評価するステップであって、第2の目的関数値が第3の目的関数値を超える、ステップと、
・前記第2の目的関数値が第3の目的関数値を超えることに基づいて、前記第1の受信機グループに前記第1および第2の受信機を選択するステップとを含むことを特徴とする方法。 In the method of claim 13,
Determining the first receiver group is
A step of performing a best-first search based on the first objective function on the transmission parameter space associated with the first and second plurality of transmission parameter sets.
-Steps to determine an optimized parameter value set based on the best-first search, and
A step of evaluating the second and third objective functions based on the optimized parameter value set, wherein the second objective function value exceeds the third objective function value.
The first receiver group includes a step of selecting the first and second receivers based on the fact that the second objective function value exceeds the third objective function value. how to.
複数の送信要素を含む送信機を備え、この送信機が、
・第1の受信機および第2の受信機を含む受信機グループを決定するステップと、
・前記受信機グループの決定に応答して、
・前記第1の受信機に関連付けられた第1の目的関数と、
・前記第2の受信機に関連付けられた第2の目的関数とに基づいて、複数の伝送パラメータセットを決定するステップであって、前記複数の伝送パラメータセットを決定することが、前記複数の伝送パラメータセットのうちの各伝送パラメータセット毎に、それぞれの伝送パラメータセットに基づいて前記第1および第2の目的関数を評価することを含む、ステップと、
・前記第1および第2の目的関数の評価に基づいて充電計画を決定するステップであって、前記充電計画が、
・前記複数の伝送パラメータセットのうちの第1の伝送パラメータセットと、
・前記第1の伝送パラメータセットに関連付けられた第1のデューティサイクルと、
・第2の伝送パラメータセットと、
・前記第2の伝送パラメータセットに関連付けられた第2のデューティサイクルとを含む、ステップと、
・前記複数の送信要素を制御して前記充電計画に基づいて伝送するステップとを実行するように構成され、
それぞれの伝送パラメータセットに基づいて前記第1および第2の目的関数を評価することは、
・前記送信機において、それぞれの時間間隔を通して、それぞれの伝送パラメータセットに基づいて、前記複数の送信要素を制御して電力を伝送するステップと、
・前記第1の受信機において、それぞれの時間間隔中に、前記送信機によって伝送された電力を受信するステップと、
・それぞれの時間間隔中に前記第1の受信機で受信されたそれぞれの第1の電力を測定するステップと、
・それぞれの第1の電力に基づいて、前記第1の目的関数を評価するステップと、
・前記第2の受信機において、それぞれの時間間隔中に、前記送信機によって伝送された電力を受信するステップと、
・それぞれの時間間隔中に前記第2の受信機で受信されたそれぞれの第2の電力を測定するステップと、
・それぞれの第2の電力に基づいて、前記第2の目的関数を評価するステップとを含むことを特徴とするワイヤレス電力伝送システム。 It ’s a wireless power transfer system.
It has a transmitter that contains multiple transmitter elements, and this transmitter is
-Steps to determine the receiver group including the first receiver and the second receiver, and
-In response to the decision of the receiver group
The first objective function associated with the first receiver and
A step of determining a plurality of transmission parameter sets based on a second objective function associated with the second receiver, wherein determining the plurality of transmission parameter sets is the plurality of transmissions. For each transmission parameter set in the parameter set, a step comprising evaluating the first and second objective functions based on the respective transmission parameter set.
A step of determining a charging plan based on the evaluation of the first and second objective functions, wherein the charging plan is:
-The first transmission parameter set among the plurality of transmission parameter sets and
The first duty cycle associated with the first transmission parameter set and
・ The second transmission parameter set and
A step and a step comprising a second duty cycle associated with said second transmission parameter set.
It is configured to control the plurality of transmission elements and execute a step of transmitting based on the charging plan.
Evaluating the first and second objective functions based on their respective transmission parameter sets
A step of controlling the plurality of transmission elements to transmit electric power in the transmitter based on each transmission parameter set through each time interval.
A step of receiving the power transmitted by the transmitter in the first receiver during each time interval.
A step of measuring each first power received by the first receiver during each time interval, and
A step of evaluating the first objective function based on each first power , and
A step of receiving the power transmitted by the transmitter in the second receiver during each time interval.
A step of measuring each second power received by the second receiver during each time interval, and
A wireless power transfer system comprising the step of evaluating the second objective function based on each second power .
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